EP3213412B1 - Schaltvorrichtung für ein steuersystem für ein fahrzeug und steuersystem für ein fahrzeug - Google Patents

Schaltvorrichtung für ein steuersystem für ein fahrzeug und steuersystem für ein fahrzeug Download PDF

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EP3213412B1
EP3213412B1 EP15770907.2A EP15770907A EP3213412B1 EP 3213412 B1 EP3213412 B1 EP 3213412B1 EP 15770907 A EP15770907 A EP 15770907A EP 3213412 B1 EP3213412 B1 EP 3213412B1
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EP
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signal
light guide
light
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output characteristic
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EP15770907.2A
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EP3213412A1 (de
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Andreas Peukert
Ralf Pfeifer
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ZF Friedrichshafen AG
Lemfoerder Electronic GmbH
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ZF Friedrichshafen AG
Lemfoerder Electronic GmbH
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    • H03K2217/9655—Switches controlled by moving an element forming part of the switch with illumination using a single or more light guides

Definitions

  • the present invention relates to a switching device for a control system for a vehicle and to a control system for a vehicle having such a switching device, in particular for an operating element, for example a speed selector of a vehicle.
  • auxiliary board in the knob can in particular switch, such as a P button for inserting a parking position of a transmission, a release button to leave the parking position and a button for activating a manual mode or a manual lane or jogging, and light emitting diodes for a display of Driving steps and a backlight carry. Since there is usually too little space available in the knob, not all components may possibly be accommodated here, which may necessitate such a division or division, for example. Motherboard and auxiliary board are usually electrically conductive to connect with each other.
  • the DE 10 2008 001 884 A1 discloses an actuator with optical fiber bundle.
  • the WO 00/68719 discloses a switching device comprising a plurality of optical fibers, wherein depending on a switching state of a switch of the switching device, a light signal is supplied to one or more of the optical fibers.
  • the EP 0 538 502 A1 shows a multi-level button with magnetic evaluation of the switching positions.
  • the WO 94/29671 A1 shows a position sensor based on the bending radius of a continuous light guide.
  • the present invention provides an improved shifting device for a control system for a vehicle According to the independent claim 1.
  • Advantageous embodiments will be apparent from the dependent claims and the description below.
  • an optical or optoelectronic monitoring of peripherally arranged switching devices can be realized, which are used as a multi-stage button or switch or Stepped or step switch are executed.
  • optical fibers and different advantageous mechanisms for the transmission of switch positions can be used on a light guide-guided optical signal.
  • light switches can be used to monitor peripherally disposable switching devices.
  • a switching device in a safe, space-saving and flexible to design requirements or customer requirements adaptable manner spaced from a controller and / or accommodated under demanding geometric conditions, optoelectronically monitored and optically connected to the control unit.
  • electrical components or functions may be arranged solely on a motherboard.
  • Such optical connection of a peripherally arranged, multi-stage switching device to a centrally locatable control unit can offer advantages because optical fibers are insensitive to electrical and magnetic interference. Furthermore, peripherally arranged electronic components can be omitted, for example, in a knob of a shift lever for a vehicle transmission. Peripheral assignable buttons or switches can do without electrical components. Furthermore, only one central control unit has to be designed with regard to safety regulations applicable to electronics. Finally, a high reliability and reliability can be achieved due to the elimination of auxiliary board and cable.
  • product safety can also be increased because components that could be safety-relevant and could bring particular risks into a tax system can be replaced.
  • peripheral switching devices or components a reduction of development costs and unit costs can be achieved because a functional security needs to be realized only in the central control unit and there for networking of the system components, for example only Fiber optic and bundle adapters are required and an otherwise to be provided seal for peripheral electronics can be reduced.
  • better diagnostic measures can be implemented because, due to the optical connection of at least one switching device to a control unit, a universal and reliable diagnosis without restrictions with respect to different electrical specifications of the components is possible.
  • an expenditure on parts and costs can be reduced by the optical crosslinking according to embodiments of the present invention. It may also be avoided, for example, the problem that electrical cable strands can not have any number of wires, as in particular plug otherwise be very large, so often only tabs are possible, however, a space can be limited.
  • a shift rod may have a limited inner diameter and, for example, switching bags, which could hide such electrical cables, may not always be desired by customers.
  • adaptability to limited or complex geometries can be improved or design freedom can be increased.
  • a switching device for a control system for a vehicle has the features of independent claim 1.
  • the vehicle may be a land vehicle, a watercraft or an aircraft, in particular a road-bound motor vehicle, for example a passenger car, a truck or another commercial vehicle.
  • the switching device may be a button or a switch, in particular a multi-stage button or switch, such as a step button, rocker switch, a slide switch or the like.
  • the actuating force can be exerted by an operator on the operating element of the switching device.
  • the operating element is in concern of the actuating force of the basic position in the first operating position and movable from the first operating position to the second operating position.
  • the control element from the second operating position or the first operating position can be reset or resettable to the normal position.
  • the at least one optical waveguide can be embodied as an optical waveguide bundle or as part of an optical waveguide bundle.
  • the operating element can also be movable into at least one further actuating position.
  • the adjustment device can be designed to the characteristics of the light signal in the individual operating positions different and optionally not affected in one of the operating positions. In this case, the adjusting device can be designed to set the output characteristic of the light signal to at least one further value in the at least one further actuating position.
  • the at least one light guide can also be part of the control system, wherein the at least one light guide can be provided separately from the switching device.
  • the adjusting device has at least one pressure section, which is designed to change a radius of curvature of the at least one light guide depending on a position of the operating element.
  • the at least one light guide is in this case designed as at least one continuous light guide, which extends from an inlet side of the switching device to an outlet side of the switching device.
  • the at least one pressure portion may be formed as a projection portion of the operating element.
  • the at least one pressure section can be spaced, for example, from the at least one light guide, and in the actuation positions, the at least one light switch can be bendable, for example, by the at least one pressure section.
  • the adjusting device may have at least one damper section, which is designed to at least partially pass the light signal in the at least one light guide depending on a position of the control element and additionally or alternatively at least partially attenuate or interrupt it.
  • the at least one light guide can have at least one first light guide and at least one second light guide.
  • the at least one first optical waveguide can form a first section from an entry side of the switching device extend through the switching device and can be at least a second Fiber optic extend a second portion through the switching device to an exit side of the switching device.
  • a gap may be arranged between the at least one first optical waveguide and the at least one second optical waveguide.
  • the at least one damper section can be designed to be movable in the intermediate space between the light guides or to be displaceable in the intermediate space depending on a position of the control element.
  • Such an example does not belong to the invention offers the advantage that also in this way different values of the output characteristic can be set safely and structurally simple to improve a switching behavior of the switching device.
  • the at least one damper section can have an interruption section, an optical element, a reflector and additionally or alternatively an absorber.
  • the interruption section may be formed from an optically non-transparent and additionally or alternatively non-reflective material.
  • the reflector may be formed of an optically reflective material.
  • the absorber may be formed of a non-reflective material with a matt surface.
  • the at least one damper section may comprise a reflector and at least one absorber and additionally or alternatively an interruption section, wherein a longitudinal extension axis of the at least one first light guide and a longitudinal extension axis of the at least one second light guide may run transversely to each other.
  • the at least one damper portion may include an interruption portion and optionally an optical element.
  • the adjusting device may comprise at least one further optical fiber, which is designed to at least partially pass the light signal in the at least one optical fiber depending on a position of the operating element and additionally or alternatively at least partially redirect to the operating element.
  • the at least one optical waveguide can have at least one first optical waveguide and at least one second optical waveguide. This can be at least a first optical fiber extending from an entry side of the switching device, a first portion through the switching device and the at least one second optical fiber, a second portion extend through the switching device to an exit side of the switching device.
  • a gap may be arranged between the at least one first optical waveguide and the at least one second optical waveguide.
  • the at least one further optical fiber can be designed to be movable depending on a position of the operating element in the intermediate space between the optical fibers or to be displaceable in the intermediate space.
  • the at least one further optical waveguide can be designed to provide a light signal of a lighting device which is redirected to the operating element.
  • the adjusting device can have at least one filter which is designed to pass through the light signal in the at least one light guide, depending on a position of the operating element, at least partially unfiltered and additionally or alternatively to at least partially filter it.
  • the at least one optical waveguide can have at least one first optical waveguide and at least one second optical waveguide.
  • the at least one first optical waveguide can extend from an entry side of the switching device through the switching device, and the at least one second optical waveguide can extend through the switching device as far as an exit side of the switching device.
  • a gap may be arranged between the at least one first optical waveguide and the at least one second optical waveguide.
  • the at least one filter can be designed to be movable depending on a position of the operating element in the intermediate space between the optical fibers or to be displaceable in the intermediate space.
  • the at least one filter may be a polarizing filter or a color filter.
  • the input characteristic and the output characteristic of the light signal may represent a light intensity or a luminous flux.
  • the light intensity may refer to illuminance, specific light emission, luminance, luminous intensity, luminous flux, amount of light, exposure or luminous efficacy.
  • the input characteristic and the output characteristic of the light signal may be a polarizing property, a color, or the like.
  • the first value of the output characteristic may represent a maximum value.
  • the third value of the output characteristic may represent a minimum value.
  • the second value of the output characteristic may represent an intermediate value between the maximum value and the minimum value.
  • the output characteristic may represent a light intensity or a luminous flux.
  • Such an embodiment has the advantage that a presence of a maximum light flux or the like in the home position or in a rest position facilitates or enables a cyclical diagnosis of optical components, in particular in the case of a pushbutton as a switching device.
  • the first value of the output characteristic may represent a minimum value
  • the third value of the output characteristic may represent a maximum value.
  • the switching device has at least one spring device for applying a force of operation directed counter to the actuating force to the operating element.
  • the spring device is inventively designed to regulate a multi-stage movement of the operating element between the basic position, the first operating position and the second operating position.
  • the switching device can have a plurality of spring devices with different spring constants or exertable spring forces.
  • the at least one spring device can, for example, have a plate spring.
  • the operating element and the at least one spring device can be decoupled in terms of force in the basic position.
  • a power transmission between the operating element and the at least one spring device can be minimal.
  • a power transmission between the operating element and the at least one spring device can be maximum.
  • the at least one spring device can be designed to exert a minimal spring force on the operating element at the minimum power transmission and a maximum spring force at the maximum power transmission.
  • control element may include a button, a switch, a rocker switch, a rocker switch or a slider.
  • the switching device on a continuous light guide and at least one spring means for applying an actuating force directed counter to the spring force to the operating element.
  • the spring device is designed to regulate a multi-stage movement of the operating element between the basic position, the first operating position and the second operating position.
  • the adjusting device has at least one pressure section, which is designed to change a radius of curvature of the at least one light guide depending on a position of the operating element.
  • the light guide can be arranged between the at least one pressure section and the spring device.
  • an embodiment of the aforementioned switching device may be advantageously used to provide different values of the output characteristic of the light signal, based on which a control signal or switching signal can be generated.
  • the control system may comprise at least one such switching device.
  • the control unit may have a printed circuit board or be arranged on a printed circuit board or be arrangeable.
  • the means for coupling may comprise a light source, in particular a light emitting diode.
  • the means for detecting may comprise a phototransistor or the like.
  • the at least one optical waveguide can in this case be designed as a closed or open loop from the control device through the switching device back to the control device.
  • the controller may be configured to output the control signal to an interface to a motor controller and additionally or alternatively to an interface to a transmission controller.
  • the control signal may be adapted to cause control of an operation thereof when processed by the engine control device and additionally or alternatively the transmission control device.
  • the controller may be configured to generate in response to the second value of the output characteristic, a first control signal representing a preset signal for selecting a gear stage, and in response to the third value of the output characteristic to generate a second control signal, which is a switching signal for setting a Gear stage represents.
  • a first control signal representing a preset signal for selecting a gear stage
  • a second control signal which is a switching signal for setting a Gear stage represents.
  • the controller may be configured to generate a first control signal representing an engine start signal in response to the second value of the output characteristic and to generate a second control signal representing a release signal for releasing a transmission lock in response to the third value of the output characteristic.
  • Fig. 1 shows a control system 100 with a switching device 110 according to an embodiment of the present invention.
  • the control system 100 is for use with a vehicle or may be used in conjunction with a vehicle.
  • the control system 100 may be used to control a vehicle transmission and, additionally or alternatively, a vehicle drive.
  • the control system 100 has according to the in Fig. 1 illustrated embodiment of the present invention, a switching device 110. In another embodiment, the control system 100 may include a plurality of switching devices 110.
  • the switching device 110 has according to the in Fig. 1 illustrated embodiment of the present invention, a light guide 120.
  • the light guide 120 is configured to conduct a light signal.
  • a propagation direction of the light signal is in Fig. 1 symbolically illustrated by arrows.
  • the optical fiber 120 extends through the switching device 110.
  • a light signal conducted in the optical waveguide 120 has an input characteristic when it enters the switching device 110.
  • the light signal has an output characteristic.
  • the light guide 120 may also have at least one interruption within the switching device 110, even if this is in Fig. 1 is not explicitly shown.
  • a plurality of optical fibers 120 may be arranged.
  • the switching device 110 of the control system 100 has an operating element 130.
  • the control element 130 is, for example, a button, a switch, a rocker switch, a rocker switch or a slider.
  • the operating element 130 is designed to introduce an external actuating force 131 into the switching device 110.
  • the operating element 130 designed to initiate an actuation force 131 exerted by a user into the switching device 110 or to the setting device 132 and optionally the light guide 120.
  • the control element 130 is arranged movable in different positions.
  • the operating element 130 is designed to be movable depending on the actuating force 131, in particular between a basic position, a first actuating position and a second actuating position.
  • the first operating position of the operating element 130 represents, for example, a first stage of a movement or actuation movement of the operating element 130 when the actuating force 131 is present in particular, represents a second stage of the actuating movement of the operating element 130 or, for example, a stop position of the operating element 130 in the switching device 110 when the actuating force 131 is applied.
  • the operating element 130 can be movable between more than three positions.
  • the operating element 130 has, according to the in Fig. 1 illustrated embodiment of the present invention, an adjustment 132 on.
  • the adjusting device 132 is mechanically coupled or connected to the operating element 130.
  • the adjuster 132 is configured to adjust an output characteristic of a light signal passing through the switching device 110 in the optical fiber 120.
  • the adjuster 132 is configured to set the output characteristic to one of a plurality of different values depending on a position of the operating element 130.
  • the adjusting device 132 is designed to set the output characteristic of the light signal to a first value in the basic position of the operating element 130. Furthermore, the adjusting device 132 is designed to be in the first operating position of the operating element 130, the output characteristic of Set the light signal to a second value. The adjusting device 132 is also designed to set the output characteristic of the light signal to a third value in the second operating position of the operating element 130. The first value, the second value and the third value are different from each other.
  • the input characteristic and the output characteristic of the light signal represent a light intensity of the light signal.
  • the input characteristic and the output characteristic of the light signal represent a luminous flux, an illuminance, a specific light emission, a luminance, a luminous intensity, a luminous flux, an amount of light, an exposure or a luminous efficiency of the light signal.
  • the input characteristic and the output characteristic of the light signal represent a polarizing property or a color of the light signal.
  • the first value of the output characteristic is a maximum value or level of a light intensity of the optical signal
  • the third value of the output characteristic is a minimum value or level of a light intensity of the optical signal.
  • the control system further includes a controller 140.
  • the control device 140 is connected to the switching device 110 in a data-transferable manner by means of the light guide 120.
  • the light switch 120 is designed in this case in the form of a loop in order to establish a data-transferable connection between the control unit 140 and the switching device 110.
  • the control device 140 has a coupling device 142 and a detection device 144.
  • the coupling device 142 is designed to couple the light signal with the input characteristic into the light guide 120.
  • the coupling device 142 has a light source, which is embodied, for example, as a light-emitting diode.
  • the detection device 144 is designed to detect the light signal or the output characteristic of the light signal from the light guide 120. In this case, the detection device 144 is designed, for example, as a phototransistor.
  • the control device 140 is designed to generate a control signal 150 as a function of a value of the output characteristic of the light signal detected by the detection device 144.
  • the control device 140 is in particular designed to generate a different control signal 150 depending on a present value of the output characteristic.
  • the controller 140 is configured to output the control signal 150 to an interface to a device.
  • the controller 140 may be configured to generate a first control signal 150 or to interrupt generation of a control signal 150 when an output characteristic having the first value is detected, with the operating element 130 disposed in the rest position.
  • the controller 140 may be configured to generate a second control signal 150 or a third control signal 150.
  • the controller 140 is configured to output the control signal 150 to an interface to a motor controller and to an interface to a transmission controller.
  • the controller 140 is configured to generate, in response to the second value of the output characteristic of the light signal, a first control signal 150 representing a motor start signal and to generate a second control signal 150 in response to the third value of the output characteristic of the light signal, which signal is an unlock signal Solving a transmission lock and / or release a selector lever represented.
  • a vehicle start or engine start can be realized by a two-stage P-switch on a selector lever of a vehicle.
  • the control unit may in this case be designed to check whether the first actuating position of the operating element 130 of the switching device 110 is applied for a defined period of time, for example at least half a second, in order to effect an engine start.
  • a release button or unlock button on a selector lever of a vehicle can thus functionally link a vehicle start. If the switching device 110 for a certain period of time, for. B. one second, actuated in the first operating position, it can be effected, which is an engine of the vehicle is started.
  • a transmission lock can be released and allow a change to another gear or another gear.
  • the controller 140 is configured to output the control signal 150 to an interface to a transmission controller.
  • the controller 140 is configured to generate, in response to the second value of the output characteristic of the light signal, a first control signal 150 representing a preset signal for selecting a gear, and a second control signal in response to the third value of the output characteristic of the light signal 150, which represents a shift signal for setting a gear or engaging a gear.
  • An application of a multi-stage button as a switching device 110 in the vehicle area may be, for example, a two-stage rocker switch for a circuit in the so-called manual lane.
  • a pilot control of transmissions or a gear selection can be realized by a two-stage switch in the manual lane.
  • an upshift (M +) and a downshift (M-) in the manual lane it may be signaled by the first actuation position of the shift device 110 that an upshift or downshift is intended as the next manual gearshift. Due to the second operating position, the actual switching operation can be performed.
  • Fig. 2A shows a partial sectional view of a switching device 110 according to an embodiment of the present invention.
  • the switching device 110 may be the switching device Fig. 1 act.
  • the switching device 110 has the light guide 120, the operating element 130 and the adjusting device 132.
  • a housing 212 of the switching device 110, a light signal 222 in the optical waveguide 120, a pressure section 232 of the adjusting device 132, a spring device 260 of the switching device 110 and an actuating axis A or movement axis of the operating element 130 are shown.
  • the switching device 110 is in Fig. 2A shown in a basic position of the control element 130.
  • a partial section of the light guide 120, a dependent of the position of the operating element 130 portion of the operating element 130, the adjusting means 132 and the spring means 260 are arranged.
  • the light guide 120 is formed as a continuous light guide.
  • the light signal 222 propagates along an optical path, as symbolically illustrated by an arrow in the figure.
  • the light guide 120 extends here in the in Fig. 2A shown basic position of the control element 130 linearly through the switching device 110 therethrough.
  • the light switch 110 within the housing 212 has a main extension axis or longitudinal extension axis, which in the in Fig. 2A shown basic position of the control element 130 corresponds to the light path of the light signal 222.
  • the operating element 130 is shaped as a key. In the in Fig. 2A illustrated basic position, a maximum portion of the control element 130 extends out of the housing 212. When the actuating force 131 is present, the operating element 130 can be moved along the actuating axis A between the different positions. In this case, the actuating axis A extends according to the in Fig. 2A illustrated embodiment of the present invention within manufacturing tolerances normal or transverse to the longitudinal axis of the optical fiber 120th
  • the adjusting device 132 has according to the in Fig. 2A illustrated embodiment of the present invention, a printing section 232 or a printing element.
  • the pressure section 232 has a rod-shaped sectional profile with a main extension axis.
  • the main extension axis of the pressure section 232 in this case extends along the actuation axis A of the operating element 130.
  • the pressure section 232 is designed to change a radius of curvature of the light guide 120 depending on the respective position of the operating element 130.
  • the setting device 132 with the pressure section 232 is designed in particular to be spaced from the light switch 120 in the basic position of the operating element 130 and to bend the light guide 120 in a position deviating from the basic position of the operating element 130. From the basic position deviating positions of the control element 130 are, for example, in the FIGS. 2B and 2C shown.
  • the spring device 260 is designed to apply a spring force opposing the actuating force 131 to the operating element 130.
  • the spring means 260 is designed as a plate spring.
  • the spring means 260 is configured to regulate the multi-stage movement of the operating member 130 between the home position, the first operating position and the second operating position.
  • the light switch 120 is in this case arranged between the adjusting device 132 and the spring device 260.
  • the switching device 110 may include a plurality of spring means.
  • a portion of the control element 130 extends maximally far out of the housing 212, the adjuster 132 is disposed with the pressure portion 232 spaced from the light guide 120, the light guide 120 extends within mounting tolerances linearly through the switching device 110 and are the operating element 130 and the spring means 260 decoupled from each other by force.
  • Fig. 2B shows the switching device 110 from Fig. 2A in a first operating position of the operating element 130.
  • the adjuster 132 is disposed with the pressure portion 232 in abutment against the light guide 120 and bends the light guide 120 in abutment against the spring means 260.
  • the light guide 120 has a first radius of curvature within of the housing 212.
  • the spring device 260 is still in an uncompressed state.
  • Fig. 2C shows the switching device 110 from Fig. 2A or. Fig. 2B in a second operating position of the operating element 130.
  • a minimum portion of the control element 130 extends out of the housing 212 out.
  • the adjusting device 132 is arranged with the pressure portion 232 in abutment against the light guide 120 and bends the light guide 120 in abutment against the spring means 260 by.
  • the actuating force 131 is transmitted to the spring device 260 via the setting device 132 and the light guide 120.
  • the actuating force 131 has a size which causes a spring deflection of the spring device 260.
  • the optical fiber 120 is compared to that in FIG Fig. 2B shown more bent state.
  • the light guide 120 in the in Fig. 2C state a second radius of curvature within the housing 212, which is smaller than the first radius of curvature.
  • the spring device 260 is in a state compressed by the operating element 130 and the adjusting device 132.
  • the switching device 110 is designed as a push-button switch with pressure sensors by deformation of the optical waveguide 120 similar to fiber-optic pressure sensors.
  • the transmission for the light signal 222 in the optical fiber 120 deteriorates when the optical fiber 120 is bent or curved by the adjusting means 132 upon actuation of the switching device 110 and the operating element 130, respectively.
  • a pressure effect or bending action is changed by an elastic mechanism, here an underlying spring device 260 in the form of a plate spring, in two stages.
  • the operating element 130 or the adjusting device 132 reaches the spring device 260, the pressure or the spring force increases.
  • multi-stage push buttons can also be realized by laminating or stacking a plurality of spring devices 260, for example plate springs, with increasing spring rigidity.
  • Fig. 3A shows a partial sectional view of a switching device 110 according to an exemplary embodiment not belonging to the invention.
  • the switching device 110 and the illustration in FIG Fig. 3A the switching device and the presentation Fig. 2A with the exception that the switching device 110 in Fig. 3A is shown without spring device or has no spring device.
  • the switching device 110 is shown in the basic position of the operating element 130.
  • Fig. 3B shows the in Fig. 3A illustrated switching device 110 in an operating position of the control element 130.
  • the illustration ends in Fig. 3B in particular the presentation Fig. 2B or Fig. 2C ,
  • Fig. 4 shows a partial sectional view of a switching device 110 according to an exemplary embodiment not belonging to the invention.
  • the switching device 110 and the illustration in FIG Fig. 4 the switching device and the presentation Fig. 3A with the exception that in Fig. 4 the optical waveguide 120 is interrupted within the switching device 110 and that the switching device 110 has an interrupting section 432 or damper section as adjusting device 132.
  • the switching device 110 is shown in the basic position of the operating element 130.
  • the interrupted light guide 120 has an air-filled gap between two sections of the light guide 120.
  • the two subsections of the optical waveguide 120 extend along a common longitudinal extension axis of the optical waveguide 120 within the housing 212 of the switching device 110.
  • the light signal 222 or the light path extends from an input-side subsection of the optical waveguide 120 through the intermediate space into one Output side portion of the light guide 120th
  • the adjuster 132 is formed of an optically opaque material.
  • the adjusting device 132 with the interruption section 432 is designed to at least partially transmit or at least partially interrupt the light signal 222 in the light guide 120, depending on a position of the operating element 130. In the in Fig. 4 illustrated basic position is the adjustment 132 is formed with the interruption portion 432 to pass the light signal 222 in the light guide 120. In this case, the adjusting device 132 with the interruption section 432 is arranged outside the intermediate space between the two subsections of the optical waveguide 120. In an actuated position, the interruption portion 432 may be formed to at least partially interrupt the light signal 222.
  • the adjusting device 132 may extend with the interruption section 432 in an actuating position of the operating element 130 into the intermediate space between the two subsections of the optical waveguide 120.
  • the interruption portion 432 may be located in the home position outside the gap, in the first operating position, the gap partially, for example, half fill, and completely fill the gap in the second operating position.
  • Fig. 5 shows a partial sectional view of a switching device 110 according to an exemplary embodiment not belonging to the invention.
  • the switching device 110 and the illustration in FIG Fig. 5 the switching device and the presentation Fig. 4 with the exception that in Fig. 5 the switching device 110 has an adjusting device 132 with an interruption section 432 or damper section with an additional optical element 532.
  • the switching device 110 is shown in the basic position of the operating element 130.
  • the adjuster 132 here has the interruption portion 432 and the optical element 532.
  • the optical element 532 of the adjuster 132 is disposed in the space between the two sections of the optical fiber 120.
  • the adjusting device 132 is formed to at least partially pass the light signal 222 in the light guide 120.
  • the adjuster 132 may be configured to at least partially interrupt the light signal 222.
  • the interruption section 432 of the adjusting device 132 may extend into an actuating position of the operating element 130 into the intermediate space between the two subsections of the optical waveguide 120.
  • the switching device 110 may be implemented as a light path interrupting button.
  • the optical element 532 or optical intermediate member arranged to reduce a reduction of a light passage of the optical signal 222 in an actuated state or an actuating position relative to the resting state or the basic position.
  • Fig. 6A shows a partial sectional view of a switching device 110 according to an exemplary embodiment not belonging to the invention.
  • the switching device 110 and the illustration in FIG Fig. 6A the switching device and the presentation Fig. 3A with the exception that in Fig. 6A the optical waveguide 120 is interrupted within the switching device 110 and that the switching device 110 has an additional optical waveguide 632 as setting device 132.
  • the switching device 110 is shown in the basic position of the operating element 130.
  • the interrupted light guide 120 has an air-filled gap between two sections of the light guide 120.
  • the two subsections of the optical waveguide 120 extend along a common longitudinal extension axis of the optical waveguide 120 within the housing 212 of the switching device 110.
  • the light signal 222 or the light path extends from an input-side subsection of the optical waveguide 120 through the intermediate space into one Output side portion of the light guide 120th
  • the further light guide 632 extends from the operating element 130 in the direction of the light guide 120.
  • the further light guide 632 has a first section, a bending section and a second section.
  • the first section extends along the actuation axis A of the switching device 110.
  • the second section extends along a common longitudinal extension axis of the light guide 120 in the direction of the input-side subsection of the light guide 120.
  • the kink portion of the further light guide 632 is disposed between the first portion and the second portion.
  • the adjusting device 132 with the further optical waveguide 632 is designed to at least partially pass the light signal 222 in the optical waveguide 120 as a function of a position of the operating element 130 and to additionally or alternatively redirect it at least partially to the operating element 130.
  • the adjusting device 132 is formed with the further light guide 632 to pass the light signal 222 in the light guide 120.
  • the setting device 132 with the further light guide 632 is arranged outside the intermediate space between the two subsections of the light guide 120.
  • Fig. 6B shows the switching device 110 from Fig. 6A
  • the second section of the further optical waveguide 632 of the adjusting device 132 is arranged completely in the intermediate space between the two subsections of the optical waveguide 120.
  • the light signal 222 emerges from the input-side subsection of the light guide 120 and enters the further light guide 632.
  • an optical path extends to the operating element 130.
  • the adjusting device 132 is formed with the further light guide 632 to completely redirect the light signal 222 to the control element 130.
  • the adjusting device 132 may extend with the further optical waveguide 632 in an actuating position of the operating element 130 into the intermediate space between the two subsections of the optical waveguide 120.
  • the second section of the further optical waveguide 632 may only be partially arranged in the intermediate space in a further actuating position, so that a first portion of the optical signal 222 is diverted by the further optical waveguide 632 and a second portion of the optical signal 222 the output side portion of the light guide 120 can pass.
  • Fig. 7A shows a partial sectional view of a switching device 110 according to an exemplary embodiment not belonging to the invention.
  • the switching device 110 and the illustration in FIG Fig. 7A the switching device and the presentation Fig. 3A with the exception that in Fig. 7A the light guide 120 is interrupted within the switching device 110, wherein partial sections of the light guide 120 have longitudinal axes which are inclined relative to one another and that the switching device 110 has an adjustment device 132 with, for example, a reflector 732A and two absorbers 732B.
  • the switching device 110 is shown in the basic position of the operating element 130.
  • the interrupted light guide 120 has an air-filled gap between two sections of the light guide 120.
  • the two subsections of the optical waveguide 120 extend along mutually inclined longitudinal extension axes within the housing 212 of the switching device 110.
  • the adjuster 132 with the reflector 732A and the absorbers 732B is arranged on a side of the operating element 130 facing the optical waveguide 120.
  • the reflector 732A is hereby arranged between a first absorber 732B and a second absorber 732B.
  • the reflector 732A is formed as a mirror or of an optically reflective material.
  • the reflector 732A is configured to reflect the optical signal 222.
  • the 732B Absorbers have a matt black color.
  • the absorbers 732 B are formed to absorb at least a portion of the optical signal 222.
  • the adjusting device 132 with the reflector 732A and the absorbers 732B is designed to at least partially pass or at least partially attenuate the light signal 222 in the light guide 120, depending on a position of the operating element 130, and additionally or alternatively to interrupt it.
  • the adjusting device 132 is formed with the reflector 732A and the absorbers 732B to pass the light signal 222 in the optical fiber 120.
  • Fig. 7B shows the switching device 110 from Fig. 7A in an operating position of the operating element 130.
  • the adjusting means 132 is formed with the reflector 732A and the absorber 732B to attenuate the light signal 222 in the light guide 120 at least partially and additionally or alternatively to interrupt.
  • the light signal 222 or the light path in the actuation position of the operating element 130 extends from an input-side subsection of the light guide 120 in the form of the light cone 722 through the interspace to the first absorber 732B and is at least partially absorbed by the first absorber 732B.
  • the second absorber 732B is disposed and configured to shield a portion of the light signal 222 reflected from the output side portion of the light guide 120 from the output side portion of the light guide 120.
  • the switching device 110 is implemented as a button with position-dependent reflection or absorption of the light signal 222.
  • the light cone 722 or light beam emerging from the input-side subsection of the light guide 120 is reflected at an underside of the operating element 130 into the output-side subsection of the light guide 120.
  • the input-side section of the light guide radiates as 120 to the reflector 732A and thus onto a bright or reflecting surface. If the operating element 130 is pressed and thus placed in an actuated position, the reflector 732A or the reflection surface shifts with respect to the input-side subsection of the light guide 120.
  • a growing part of the light signal 222 is irradiated onto the absorber 732B or a black surface which transmits the light signal 222 absorbed.
  • the second absorber 732B or a diaphragm covers, for example, in a fully actuated position of the operating element 130, the output-side section of the light guide 120.
  • an optical element may be arranged in the output-side partial section of the optical waveguide 120 before an entry of the light signal 222.
  • the adjuster 132 of the switching device 110 may include at least one polarizer.
  • a weakening of the luminous flux of the light signal 222 can be achieved by polarizing filters.
  • the switching device 110 may be implemented as a switch.
  • a switching device 110 is also provided with a multi-stage version of a switch and additionally or alternatively with a closed or one-piece optical fiber loop or with an open or two-part optical fiber loop.
  • the luminous flux of the light signal 222 can be weakened by reflection on differently absorbing media by the switch operation, the luminous flux of the light signal 222 can be weakened by polarizing filter through the switch operation and can additionally or alternatively reduce an optical link transmission losses in the open light guide 120.
  • a circuit of the luminous flux of the light signal 222 or the coupling device 142 or a light source can be achieved, wherein a dark state can be selected so that at several switching states with the dark state, a fail-safe state or failsafe state is signaled , It can be the luminous flux through the at least one light guide 120 are switched.
  • the luminous flux for an unlatch button on a selector lever of a vehicle is turned on when a driver depresses the brake pedal.
  • the circuit of the luminous flux can be made for example by a transmission of the vehicle. This can be used as a second backup against malfunction of the selector lever in the gear stage output.
  • an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature
  • this can be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment, either only the first Feature or only the second feature.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung für ein Steuersystem für ein Fahrzeug und auf ein Steuersystem für ein Fahrzeug mit einer solchen Schaltvorrichtung, insbesondere für ein Bedienelement, beispielsweise einer Fahrstufen-Wähleinrichtung eines Fahrzeugs.
  • Beispielsweise bei Wählhebeln mit elektronischen Komponenten kann aufgrund von Designwünschen von Kunden ein aufwendiger Bau eines Wählhebels nötig sein. Dabei kann beispielsweise eine Hauptplatine in einer Basis des Wählhebels benötigt werden und können eine oder auch mehrere Hilfsplatinen in einem Schaltgriff oder Knauf benötigt werden. Eine solche Hilfsplatine im Knauf kann insbesondere Schalter, wie beispielsweise eine P-Taste zum Einlegen einer Parkstellung eines Getriebes, eine Entriegelungstaste zum Verlassen der Parkstellung und eine Taste zur Aktivierung eines manuellen Modus bzw. einer manuellen Gasse oder Tippgasse, sowie Leuchtdioden für eine Anzeige von Fahrstufen und eine Hintergrundbeleuchtung tragen. Da im Knauf üblicherweise zu wenig Platz zur Verfügung steht, können hier unter Umständen nicht alle Komponenten untergebracht werden, was beispielsweise eine solche Zweiteilung oder Aufteilung erforderlich machen kann. Hauptplatine und Hilfsplatine sind üblicherweise elektrisch leitfähig miteinander zu verbinden.
  • Die DE 10 2008 001 884 A1 offenbart eine Betätigungseinrichtung mit Lichtleiterbündel.
  • Die WO 00/68719 offenbart eine Schaltvorrichtung umfassend mehrere Lichtleiter, wobei in Abhängigkeit eines Schaltzustands eines Schalters der Schaltvorrichtung ein Lichtsignal einem oder mehreren der Lichtleiter zugeführt wird.
  • Die EP 0 538 502 A1 zeigt einen mehrstufigen Taster mit magnetischer Auswertung der Schaltpositionen.
  • Die WO 94/29671 A1 zeigt einen auf dem Biegeradius eines durchgängigen Lichtleiters basierenden Positionssensor.
  • Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Schaltvorrichtung für ein Steuersystem für ein Fahrzeug gemäß dem unabhängigen Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
  • Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann insbesondere eine optische bzw. optoelektronische Überwachung von peripher anordenbaren Schaltvorrichtungen realisiert werden, die als mehrstufiger Taster oder Schalter bzw. Stufentaster oder Stufenschalter ausgeführt sind. Dabei können beispielsweise Lichtleiter und unterschiedliche vorteilhafte Mechanismen zur Übertragung von Schaltstellungen auf ein lichtleitergeführtes optisches Signal zum Einsatz kommen. Anders ausgedrückt können Lichtschalter zur Überwachung von peripher anordenbaren Schaltvorrichtungen verwendet werden.
  • Vorteilhafterweise kann gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung insbesondere eine Schaltvorrichtung auf sichere, platzsparende und flexibel an Designwünsche bzw. Kundenwünsche anpassbare Weise beabstandet von einem Steuergerät und/oder unter anspruchsvollen geometrischen Bedingungen untergebracht, optoelektronisch überwacht und optisch an das Steuergerät angebunden werden. So können beispielsweise bei verteilten Schaltvorrichtungen bzw. Bedienelementen elektrische Komponenten bzw. Funktionen einzig auf einer Hauptplatine angeordnet sein.
  • Eine solche optische Anbindung einer peripher anordenbaren, mehrstufigen Schaltvorrichtung an eine zentral anordenbare Steuereinheit kann Vorteile bieten, weil Lichtleiter unempfindlich gegen elektrische und magnetische Störungen sind. Ferner können peripher anordenbare Elektronikkomponenten beispielsweise in einem Knauf eines Schalthebels für ein Fahrzeuggetriebe entfallen. Peripher anordenbare Taster oder Schalter können dabei ohne elektrische Komponenten auskommen. Ferner ist lediglich eine zentrale Steuereinheit hinsichtlich für Elektronik geltender Sicherheitsbestimmungen auszulegen. Schließlich kann eine hohe Ausfallsicherheit und Zuverlässigkeit aufgrund des Wegfalls von Hilfsplatine und Kabel erreicht werden.
  • Insbesondere kann auch eine Produktsicherheit erhöht werden, da Komponenten ersetzt werden können, die sicherheitsrelevant sein könnten und besondere Risiken in ein Steuersystem bringen könnten. Insbesondere bei Steuersystemen mit verteilt angeordneten, peripheren Schaltvorrichtungen bzw. Komponenten kann eine Reduktion von Entwicklungskosten sowie von Stückkosten erreicht werden, da eine funktionale Sicherheit lediglich in dem zentralen Steuergerät realisiert zu werden braucht und da zum Vernetzen der Systemkomponenten beispielsweise lediglich Lichtleiter und Bündeladapter erforderlich sind sowie eine ansonsten vorzusehende Abdichtung für periphere Elektronik reduziert werden kann. Auch können bessere diagnostische Maßnahmen umgesetzt werden, weil aufgrund der optischen Anbindung von zumindest einer Schaltvorrichtung an ein Steuergerät eine universelle und zuverlässige Diagnose ohne Einschränkungen hinsichtlich unterschiedlicher elektrischer Spezifikationen der Komponenten möglich ist.
  • Verglichen mit einer elektrischen Vernetzung kann durch die optische Vernetzung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung insbesondere ein Aufwand an Teilen und Kosten gesenkt werden. Es kann ferner beispielsweise das Problem umgangen werden, dass elektrische Kabelstränge nicht beliebig viele Adern haben können, da insbesondere Stecker ansonsten entsprechend sehr groß werden, sodass oft nur Flachstecker möglich sind, jedoch ein Bauraum begrenzt sein kann. Insbesondere bei einer Anwendung in Verbindung mit einem Schalthebel bzw. Gangwahlhebel für ein Fahrzeuggetriebe bzw. einen Fahrzeugantrieb kann eine Schaltstange einen begrenzten Innendurchmesser aufweisen und können beispielsweise Schaltsäcke, welche solche elektrischen Kabel verbergen könnten, von Kunden nicht immer gewünscht sein. Somit kann gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine Anpassbarkeit an begrenzte oder komplexe Geometrien verbessert werden bzw. kann eine Designfreiheit gesteigert werden. Da beispielsweise keine Systemkomponenten vernetzende und/oder periphere Elektrik mehr beispielsweise gegen ein Verschütten von Flüssigkeiten zu schützen ist, kann auch ein Aufwand zum Abdichten des Steuersystems gesenkt werden. Ebenso braucht zur Anbindung von peripheren Komponenten zum Beispiel keine Flexfolie eingesetzt zu werden, die einerseits besonderer konstruktiver Auslegung bedarf, um nicht vorzeitig auszufallen, aber andererseits eine herkömmlicherweise eingesetzte Hilfsplatine ohnehin nicht in allen Anwendungen ersetzen könnte. Da es gemäß Ausführungsformen der Erfindung insbesondere vermieden werden kann, sicherheitsrelevante Funktionen auf einer gemäß Ausführungsformen der Erfindung obsoleten Hilfsplatine bereitzustellen, ist eine besonders unaufwendige Entwicklung und Realisierung von Steuersystemen ermöglicht.
  • Eine Schaltvorrichtung für ein Steuersystem für ein Fahrzeug weist die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 auf.
  • Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Landfahrzeug, ein Wasserfahrzeug oder ein Luftfahrzeug handeln, insbesondere um ein straßengebundenes Kraftfahrzeug, beispielsweise einen Personenkraftwagen, einen Lastkraftwagen oder ein sonstiges Nutzfahrzeug. Die Schaltvorrichtung kann ein Taster oder ein Schalter sein, insbesondere ein mehrstufiger Taster oder Schalter, beispielsweise ein Stufentaster, Wipptaster, ein Schiebeschalter oder dergleichen. Die Betätigungskraft kann von einer Bedienperson auf das Bedienelement der Schaltvorrichtung ausübbar sein. Dabei ist das Bedienelement bei Anliegen der Betätigungskraft von der Grundstellung aus in die erste Betätigungsstellung und von der ersten Betätigungsstellung aus in die zweite Betätigungsstellung bewegbar. Bei nachfolgender Abwesenheit der Betätigungskraft kann das Bedienelement von der zweiten Betätigungsstellung aus oder der ersten Betätigungsstellung aus in die Grundstellung rückstellend oder rückstellbar sein. Der zumindest eine Lichtleiter kann als ein Lichtleiterbündel oder als Teil eines Lichtleiterbündels ausgeführt sein. Das Bedienelement kann auch in zumindest eine weitere Betätigungsstellung bewegbar sein. Die Einstelleinrichtung kann ausgebildet sein, um die Charakteristik des Lichtsignals in den einzelnen Betätigungsstellungen unterschiedlich und gegebenenfalls in einer der Betätigungsstellungen nicht zu beeinflussen. Dabei kann die Einstelleinrichtung ausgebildet sein, um in der zumindest einen weiteren Betätigungsstellung die Ausgangscharakteristik des Lichtsignals auf zumindest einen weiteren Wert einzustellen. Der zumindest eine Lichtleiter kann auch Teil des Steuersystems sein, wobei der zumindest eine Lichtleiter getrennt von der Schaltvorrichtung bereitstellbar sein kann.
  • Erfindungsgemäß weist die Einstelleinrichtung zumindest einen Druckabschnitt auf, der ausgebildet ist, um abhängig von einer Stellung des Bedienelements einen Krümmungsradius des zumindest einen Lichtleiters zu verändern. Der zumindest eine Lichtleiter ist hierbei als zumindest ein durchgehender Lichtleiter ausgeführt, der sich von einer Eintrittsseite der Schaltvorrichtung zu einer Austrittsseite der Schaltvorrichtung erstreckt. Der zumindest eine Druckabschnitt kann als ein Vorsprungsabschnitt des Bedienelements ausgeformt sein. In der Grundstellung kann der zumindest eine Druckabschnitt beispielsweise von dem zumindest einen Lichtleiter beabstandet sein und in den Betätigungsstellungen kann der zumindest eine Lichtschalter beispielsweise durch den zumindest einen Druckabschnitt verbiegbar sein. Dies bietet den Vorteil, dass das Lichtsignal abhängig von einer Stellung des Bedienelements durch Lichtauskopplung unterschiedlich gedämpft werden kann, sodass auf zuverlässige und konstruktiv einfache Weise unterschiedliche Werte der Ausgangscharakteristik eingestellt werden können und ein günstiges Schaltverhalten der Schaltvorrichtung erreicht werden kann.
  • Die Einstelleinrichtung kann zumindest einen Dämpferabschnitt aufweisen, der ausgebildet ist, um abhängig von einer Stellung des Bedienelements das Lichtsignal in dem zumindest einen Lichtleiter mindestens teilweise durchzulassen und zusätzlich oder alternativ mindestens teilweise zu dämpfen oder zu unterbrechen. In einem nicht zur Erfindung gehörenden Beispiel kann der zumindest eine Lichtleiter zumindest einen ersten Lichtleiter und zumindest einen zweiten Lichtleiter aufweisen. Dabei kann sich der zumindest eine erste Lichtleiter von einer Eintrittseite der Schaltvorrichtung ein erstes Teilstück durch die Schaltvorrichtung erstrecken und kann sich der zumindest eine zweite Lichtleiter ein zweites Teilstück durch die Schaltvorrichtung bis zu einer Austrittseite der Schaltvorrichtung erstrecken. Zwischen dem zumindest einen ersten Lichtleiter und dem zumindest einen zweiten Lichtleiter kann ein Zwischenraum angeordnet sein. Der zumindest eine Dämpferabschnitt kann ausgebildet sein, um abhängig von einer Stellung des Bedienelements in den Zwischenraum zwischen den Lichtleitern bewegbar zu sein oder in dem Zwischenraum verschiebbar zu sein. Ein solches nicht zur Erfindung gehörendes Beispiel bietet den Vorteil, dass auch auf diese Weise unterschiedliche Werte der Ausgangscharakteristik sicher und konstruktiv einfach eingestellt werden können, um ein Schaltverhalten der Schaltvorrichtung zu verbessern.
  • Dabei kann der zumindest eine Dämpferabschnitt einen Unterbrechungsabschnitt, ein optisches Element, einen Reflektor und zusätzlich oder alternativ einen Absorber aufweisen. Der Unterbrechungsabschnitt kann aus einem optisch intransparenten und zusätzlich oder alternativ nicht-reflektierenden Material ausgeformt sein. Der Reflektor kann aus einem optisch reflektierenden Material ausgeformt sein. Der Absorber kann aus einem optisch nicht-reflektierenden Material mit matter Oberfläche ausgeformt sein. Insbesondere kann der zumindest eine Dämpferabschnitt einen Reflektor und mindestens einen Absorber und zusätzlich oder alternativ einen Unterbrechungsabschnitt aufweisen, wobei eine Längserstreckungsachse des zumindest einen ersten Lichtleiters und eine Längserstreckungsachse des zumindest einen zweiten Lichtleiters quer zueinander verlaufen können. Alternativ kann der zumindest eine Dämpferabschnitt einen Unterbrechungsabschnitt und optional ein optisches Element aufweisen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Dämpfung des optischen Signals bzw. die unterschiedlichen Werte der Ausgangscharakteristik und somit das günstige Schaltverhalten der Schaltvorrichtung auf flexibel an eine Geometrie an einem Einbauort anpassbare Weise realisiert werden kann.
  • Auch kann die Einstelleinrichtung zumindest einen weiteren Lichtleiter aufweisen, der ausgebildet ist, um abhängig von einer Stellung des Bedienelements das Lichtsignal in dem zumindest einen Lichtleiter mindestens teilweise durchzulassen und zusätzlich oder alternativ mindestens teilweise zu dem Bedienelement umzuleiten. Hierbei kann der zumindest eine Lichtleiter zumindest einen ersten Lichtleiter und zumindest einen zweiten Lichtleiter aufweisen. Dabei kann sich der zumindest eine erste Lichtleiter von einer Eintrittseite der Schaltvorrichtung ein erstes Teilstück durch die Schaltvorrichtung erstrecken und kann sich der zumindest eine zweite Lichtleiter ein zweites Teilstück durch die Schaltvorrichtung bis zu einer Austrittseite der Schaltvorrichtung erstrecken. Zwischen dem zumindest einen ersten Lichtleiter und dem zumindest einen zweiten Lichtleiter kann ein Zwischenraum angeordnet sein. Der zumindest eine weitere Lichtleiter kann ausgebildet sein, um abhängig von einer Stellung des Bedienelements in den Zwischenraum zwischen den Lichtleitern bewegbar zu sein oder in dem Zwischenraum verschiebbar zu sein. Der zumindest eine weitere Lichtleiter kann ausgebildet sein, um ein zu dem Bedienelement umgeleitetes Lichtsignal einer Beleuchtungseinrichtung bereitzustellen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass auf konstruktiv einfache Weise nicht nur unterschiedliche Werte der Ausgangscharakteristik zuverlässig eingestellt werden können, um ein Schaltverhalten der Schaltvorrichtung zu verbessern, sondern auch eine Beleuchtung der Schaltvorrichtung bzw. des Bedienelements realisiert werden kann.
  • In einem nicht zur Erfindung gehörenden Beispiel kann die Einstelleinrichtung zumindest einen Filter aufweisen, der ausgebildet ist, um abhängig von einer Stellung des Bedienelements das Lichtsignal in dem zumindest einen Lichtleiter mindestens teilweise ungefiltert durchzulassen und zusätzlich oder alternativ mindestens teilweise zu filtern. Hierbei kann der zumindest eine Lichtleiter zumindest einen ersten Lichtleiter und zumindest einen zweiten Lichtleiter aufweisen. Dabei kann sich der zumindest eine erste Lichtleiter von einer Eintrittseite der Schaltvorrichtung ein erstes Teilstück durch die Schaltvorrichtung erstrecken und kann sich der zumindest eine zweite Lichtleiter ein zweites Teilstück durch die Schaltvorrichtung bis zu einer Austrittseite der Schaltvorrichtung erstrecken. Zwischen dem zumindest einen ersten Lichtleiter und dem zumindest einen zweiten Lichtleiter kann ein Zwischenraum angeordnet sein. Der zumindest eine Filter kann ausgebildet sein, um abhängig von einer Stellung des Bedienelements in den Zwischenraum zwischen den Lichtleitern bewegbar zu sein oder in dem Zwischenraum verschiebbar zu sein. Der zumindest eine Filter kann ein Polfilter oder ein Farbfilter sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass auch eine Veränderung des Lichtsignals mittels Filterns gut unterscheidbare Werte der Ausgangscharakteristik zum Erreichen eines günstigen Schaltverhaltens der Schaltvorrichtung liefern kann.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel können die Eingangscharakteristik und die Ausgangscharakteristik des Lichtsignals eine Lichtintensität oder einen Lichtstrom repräsentieren. Die Lichtintensität kann sich auf eine Beleuchtungsstärke, eine spezifische Lichtausstrahlung, eine Leuchtdichte, eine Lichtstärke, einen Lichtfluss, eine Lichtmenge, eine Belichtung oder eine Lichtausbeute beziehen. Alternativ können die Eingangscharakteristik und die Ausgangscharakteristik des Lichtsignals eine Polarisationseigenschaft, eine Farbe oder dergleichen sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass anhand solcher Charakteristika auf einfache Weise unterscheidbare Werte der Ausgangscharakteristik des Lichtsignals erzeugbar sind, was ein günstiges Schaltverhalten der Schaltvorrichtung ermöglicht.
  • Insbesondere kann der erste Wert der Ausgangscharakteristik einen maximalen Wert repräsentieren. Hierbei kann der dritte Wert der Ausgangscharakteristik einen minimalen Wert repräsentieren. Der zweite Wert der Ausgangscharakteristik kann dabei einen Zwischenwert zwischen dem maximalen Wert und dem minimalen Wert repräsentieren. Beispielsweise kann dabei die Ausgangscharakteristik eine Lichtintensität oder einen Lichtstrom repräsentieren. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass ein Vorliegen eines maximalen Lichtflusses oder dergleichen in der Grundstellung bzw. in einer Ruheposition eine zyklische Diagnose optischer Komponenten erleichtert oder ermöglicht, insbesondere im Falle eines Tasters als Schaltvorrichtung. Alternativ kann der erste Wert der Ausgangscharakteristik einen minimalen Wert repräsentieren und kann der der dritte Wert der Ausgangscharakteristik einen maximalen Wert repräsentieren.
  • Ferner weist die Schaltvorrichtung zumindest eine Federeinrichtung zum Anlegen einer der Betätigungskraft entgegengerichteten Federkraft an das Bedienelement auf. Die Federeinrichtung ist erfindungsgemäß ausgebildet, um eine mehrstufige Bewegung des Bedienelements zwischen der Grundstellung, der ersten Betätigungsstellung und der zweiten Betätigungsstellung zu regulieren. Optional kann die Schaltvorrichtung eine Mehrzahl von Federeinrichtungen mit unterschiedlichen Federkonstanten bzw. ausübbaren Federkräften aufweisen. Die zumindest eine Federeinrichtung kann beispielsweise eine Tellerfeder aufweisen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass die Mehrstufigkeit einer Schaltbewegung der Schaltvorrichtung bzw. des Bedienelements auf konstruktiv einfache und hinsichtlich eines Bewegungsweges des Bedienelements präzise definierbare Weise realisiert werden kann.
  • Dabei können in der Grundstellung das Bedienelement und die zumindest eine Federeinrichtung kraftmäßig entkoppelt sein. In der ersten Betätigungsstellung kann eine Kraftübertragung zwischen dem Bedienelement und der zumindest einen Federeinrichtung minimal sein. In der zweiten Betätigungsstellung kann eine Kraftübertragung zwischen dem Bedienelement und der zumindest einen Federeinrichtung maximal sein. Dabei kann die zumindest eine Federeinrichtung ausgebildet sein, um auf das Bedienelement bei der minimalen Kraftübertragung eine minimale Federkraft und bei der maximalen Kraftübertragung eine maximale Federkraft auszuüben. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine mindestens zweistufige Schaltbewegung des Bedienelements auf konstruktiv einfache und für einen Benutzer haptisch eindeutige Weise realisiert werden kann.
  • Auch kann das Bedienelement eine Taste, einen Schalter, eine Wipptaste, einen Wippschalter oder einen Schieber aufweisen. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Vielfalt von Anwendungsmöglichkeiten bzw. Ausgestaltungsmöglichkeiten für die Schaltvorrichtung zur Auswahl steht.
  • Gemäß der Erfindung weist die Schaltvorrichtung einen durchgehenden Lichtleiter und zumindest eine Federeinrichtung zum Anlegen einer der Betätigungskraft entgegengerichteten Federkraft an das Bedienelement auf. Hierbei ist die Federeinrichtung ausgebildet, um eine mehrstufige Bewegung des Bedienelements zwischen der Grundstellung, der ersten Betätigungsstellung und der zweiten Betätigungsstellung zu regulieren. Dabei weist die Einstelleinrichtung zumindest einen Druckabschnitt auf, der ausgebildet ist, um abhängig von einer Stellung des Bedienelements einen Krümmungsradius des zumindest einen Lichtleiters zu verändern. Hierbei kann der Lichtleiter zwischen dem zumindest einen Druckabschnitt und der Federeinrichtung angeordnet sein. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass eine Platz sparende und kostengünstige Schaltvorrichtung mit einer reduzierten Teileanzahl bereitgestellt werden kann.
  • Ein Steuersystem für ein Fahrzeug weist folgende Merkmale auf:
    • eine Ausführungsform der vorstehend genannten Schaltvorrichtung; und
    • ein Steuergerät, wobei die Schaltvorrichtung mittels des zumindest einen Lichtleiters datenübertragungsfähig mit dem Steuergerät verbunden ist, wobei das Steuergerät eine Einrichtung zum Einkoppeln des Lichtsignals mit der Eingangscharakteristik in den zumindest einen Lichtleiter und eine Einrichtung zum Erfassen der Ausgangscharakteristik des Lichtsignals aus dem zumindest einen Lichtleiter aufweist, wobei das Steuergerät ausgebildet ist, um abhängig von einem Wert der Ausgangscharakteristik des Lichtsignals ein Steuersignal zu erzeugen.
  • In Verbindung mit dem Steuersystem kann eine Ausführungsform der vorstehend genannten Schaltvorrichtung vorteilhaft verwendet werden, um unterschiedliche Werte der Ausgangscharakteristik des Lichtsignals bereitzustellen, auf deren Grundlage ein Steuersignal bzw. Schaltsignal erzeugbar ist. Das Steuersystem kann zumindest eine solche Schaltvorrichtung aufweisen. Das Steuergerät kann eine Leiterplatte aufweisen oder an einer Leiterplatte angeordnet oder anordenbar sein. Die Einrichtung zum Einkoppeln kann eine Lichtquelle, insbesondere eine Leuchtdiode aufweisen. Die Einrichtung zum Erfassen kann einen Fototransistor oder dergleichen aufweisen. Der zumindest eine Lichtleiter kann hierbei als eine geschlossene oder offene Schleife von dem Steuergerät durch die Schaltvorrichtung hindurch zurück zu dem Steuergerät ausgeführt sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann das Steuergerät ausgebildet sein, um das Steuersignal an eine Schnittstelle zu einer Motorsteuervorrichtung und zusätzlich oder alternativ an eine Schnittstelle zu einer Getriebesteuervorrichtung auszugeben. Das Steuersignal kann geeignet sein, um eine bei einer Verarbeitung durch die Motorsteuervorrichtung und zusätzlich oder alternativ die Getriebesteuervorrichtung eine Steuerung oder Regelung eines Betriebs derselben zu bewirken. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass unter Verwendung des aufgrund des Ausgangscharakteristikwertes aus der Schaltvorrichtung erzeugten Steuersignals auch ein Fahrzeuggetriebe und/oder ein Fahrzeugantrieb gesteuert werden können.
  • Dabei kann das Steuergerät ausgebildet sein, um ansprechend auf den zweiten Wert der Ausgangscharakteristik ein erstes Steuersignal zu erzeugen, das ein Vorwahlsignal zum Vorwählen einer Getriebestufe repräsentiert, und ansprechend auf den dritten Wert der Ausgangscharakteristik ein zweites Steuersignal zu erzeugen, das ein Schaltsignal zum Einstellen einer Getriebestufe repräsentiert. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass aufgrund der Tatsache, dass für einen Schaltvorgang in einen anderen Gang oder eine andere Getriebestufe beispielsweise bei vielen Getriebearten auf eine andere Nebenwelle des Getriebes gewechselt wird, bereits eine korrekte und hilfreiche Vorabinformation für eine Getriebesteuerung bereitgestellt werden kann, sodass auch eine ansonsten gegebenenfalls fällige Korrektur einer abgeschätzten Vorwahl vermieden werden kann und Zeit eingespart wird, insbesondere auch damit ein Fahrer beispielsweise zur Vorbereitung eines Überholmanövers mit Gangvorwahl eine schnelle Schaltung vorbereiten kann.
  • Auch kann das Steuergerät ausgebildet sein, um ansprechend auf den zweiten Wert der Ausgangscharakteristik ein erstes Steuersignal zu erzeugen, das ein Motorstartsignal repräsentiert, und ansprechend auf den dritten Wert der Ausgangscharakteristik ein zweites Steuersignal zu erzeugen, das ein Entriegelungssignal zum Lösen einer Getriebeverriegelung repräsentiert. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass auch an sich unterschiedliche Fahrzeugfunktionen durch die mehrstufige Schaltvorrichtung des Steuersystems ansteuerbar sind, wobei so eine sinnvolle Zusammenführung von Funktionalitäten sowie eine vereinfachte Bedienbarkeit des Fahrzeugs erreichbar sind.
  • Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 ein Steuersystem mit einer Schaltvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
    • Figuren 2A bis 3B Schaltvorrichtungen gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung.
    • Figuren 4 bis 7B: nicht zur Erfindung gehörende beispielhafte Ausführungsformen.
  • In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
  • Fig. 1 zeigt ein Steuersystem 100 mit einer Schaltvorrichtung 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Steuersystem 100 ist zur Verwendung für ein Fahrzeug vorgesehen bzw. in Verbindung mit einem Fahrzeug verwendbar. Beispielsweise ist das Steuersystem 100 verwendbar, um ein Fahrzeuggetriebe und zusätzlich oder alternativ einen Fahrzeugantrieb zu steuern.
  • Das Steuersystem 100 weist gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Schaltvorrichtung 110 auf. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Steuersystem 100 eine Mehrzahl von Schaltvorrichtungen 110 aufweisen.
  • Die Schaltvorrichtung 110 weist gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Lichtleiter 120 auf. Der Lichtleiter 120 ist ausgebildet, um ein Lichtsignal zu leiten. Eine Ausbreitungsrichtung des Lichtsignals ist in Fig. 1 durch Pfeile symbolisch veranschaulicht. Der Lichtleiter 120 erstreckt sich durch die Schaltvorrichtung 110 hindurch. Dabei weist ein in dem Lichtleiter 120 geleitetes Lichtsignal bei einem Eintritt in die Schaltvorrichtung 110 eine Eingangscharakteristik auf. Bei einem Austritt aus der Schaltvorrichtung 110 weist das Lichtsignal eine Ausgangscharakteristik auf. Optional kann der Lichtleiter 120 auch innerhalb der Schaltvorrichtung 110 zumindest eine Unterbrechung aufweisen, auch wenn dies in Fig. 1 nicht explizit dargestellt ist. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann auch eine Mehrzahl von Lichtleitern 120 angeordnet sein.
  • Ferner weist die Schaltvorrichtung 110 des Steuersystems 100 ein Bedienelement 130 auf. Bei dem Bedienelement 130 handelt es sich beispielsweise um eine Taste, einen Schalter, eine Wipptaste, einen Wippschalter oder einen Schieber. Das Bedienelement 130 ist ausgebildet, um eine externe Betätigungskraft 131 in die Schaltvorrichtung 110 einzuleiten. Anders ausgedrückt ist das Bedienelement 130 ausgebildet, um eine durch einen Benutzer ausgeübte Betätigungskraft 131 in die Schaltvorrichtung 110 einzuleiten bzw. auf die Einstelleinrichtung 132 und gegebenenfalls den Lichtleiter 120 zu übertragen. Durch eine an der Schaltvorrichtung 110 bzw. dem Bedienelement 130 anliegenden Betätigungskraft 131 ist das Bedienelement 130 in unterschiedliche Stellungen bewegbar angeordnet. Dabei ist das Bedienelement 130 ausgebildet, um je nach Betätigungskraft 131 insbesondere zwischen einer Grundstellung, einer ersten Betätigungsstellung und einer zweiten Betätigungsstellung bewegbar zu sein.
  • Die Grundstellung des Bedienelements 130 entspricht hierbei einer Abwesenheit der Betätigungskraft 131 bzw. einem Ruhezustand des Bedienelements 130. Die erste Betätigungsstellung des Bedienelements 130 repräsentiert beispielsweise eine erste Stufe einer Bewegung bzw. Betätigungsbewegung des Bedienelements 130 bei anliegender Betätigungskraft 131. Die zweite Betätigungsstellung des Bedienelements 130 repräsentiert insbesondere eine zweite Stufe der Betätigungsbewegung des Bedienelements 130 bzw. beispielsweise eine Anschlagposition des Bedienelements 130 in der Schaltvorrichtung 110 bei anliegender Betätigungskraft 131. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Bedienelement 130 zwischen mehr als drei Stellungen bewegbar sein.
  • Das Bedienelement 130 weist gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Einstelleinrichtung 132 auf. Dabei ist die Einstelleinrichtung 132 mechanisch mit dem Bedienelement 130 gekoppelt oder verbunden. Die Einstelleinrichtung 132 ist ausgebildet, um eine Ausgangscharakteristik eines in dem Lichtleiter 120 durch die Schaltvorrichtung 110 hindurch geleiteten Lichtsignals einzustellen. Genau gesagt ist die Einstelleinrichtung 132 ausgebildet, um die Ausgangscharakteristik abhängig von einer Stellung des Bedienelements 130 auf einen von mehreren unterschiedlichen Werten einzustellen.
  • Hierbei ist die Einstelleinrichtung 132 ausgebildet, um in der Grundstellung des Bedienelements 130 die Ausgangscharakteristik des Lichtsignals auf einen ersten Wert einzustellen. Ferner ist die Einstelleinrichtung 132 ausgebildet, um in der ersten Betätigungsstellung des Bedienelements 130 die Ausgangscharakteristik des Lichtsignals auf einen zweiten Wert einzustellen. Auch ist die Einstelleinrichtung 132 ausgebildet, um in der zweiten Betätigungsstellung des Bedienelements 130 die Ausgangscharakteristik des Lichtsignals auf einen dritten Wert einzustellen. Dabei sind der erste Wert, der zweite Wert und der dritte Wert voneinander unterschiedlich.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel repräsentieren die Eingangscharakteristik und die Ausgangscharakteristik des Lichtsignals eine Lichtintensität des Lichtsignals. Insbesondere repräsentieren die Eingangscharakteristik und die Ausgangscharakteristik des Lichtsignals einen Lichtstrom, eine Beleuchtungsstärke, eine spezifische Lichtausstrahlung, eine Leuchtdichte, eine Lichtstärke, einen Lichtfluss, eine Lichtmenge, eine Belichtung oder eine Lichtausbeute des Lichtsignals. Alternativ repräsentieren die Eingangscharakteristik und die Ausgangscharakteristik des Lichtsignals eine Polarisationseigenschaft oder eine Farbe des Lichtsignals. Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist der erste Wert der Ausgangscharakteristik ein maximaler Wert oder Pegel einer Lichtintensität des optischen Signals und ist der dritte Wert der Ausgangscharakteristik ein minimaler Wert oder Pegel einer Lichtintensität des optischen Signals.
  • Das Steuersystem weist ferner ein Steuergerät 140 auf. Das Steuergerät 140 ist mittels des Lichtleiters 120 datenübertragungsfähig mit der Schaltvorrichtung 110 verbunden. Der Lichtschalter 120 ist hierbei schleifenförmig ausgeführt, um eine datenübertragungsfähige Verbindung zwischen dem Steuergerät 140 und der Schaltvorrichtung 110 herzustellen.
  • Das Steuergerät 140 weist eine Einkopplungseinrichtung 142 und eine Erfassungseinrichtung 144 auf. Dabei ist die Einkopplungseinrichtung 142 ausgebildet, um das Lichtsignal mit der Eingangscharakteristik in den Lichtleiter 120 einzukoppeln. Die Einkopplungseinrichtung 142 weist eine Lichtquelle auf, die beispielsweise als eine Leuchtdiode ausgeführt ist. Die Erfassungseinrichtung 144 ist ausgebildet, um das Lichtsignal bzw. die Ausgangscharakteristik des Lichtsignals aus dem Lichtleiter 120 zu erfassen. Dabei ist die Erfassungseinrichtung 144 beispielsweise als ein Fototransistor ausgeführt.
  • Das Steuergerät 140 ist ausgebildet, um in Abhängigkeit von einem Wert der mittels der Erfassungseinrichtung 144 erfassten Ausgangscharakteristik des Lichtsignals ein Steuersignal 150 zu erzeugen. Dabei ist das Steuergerät 140 insbesondere ausgebildet, um je nach einem vorliegenden Wert der Ausgangscharakteristik ein unterschiedliches Steuersignal 150 zu erzeugen. Auch ist das Steuergerät 140 ausgebildet, um das Steuersignal 150 an eine Schnittstelle zu einer Vorrichtung auszugeben bzw. bereitzustellen.
  • Beispielsweise kann das Steuergerät 140 ausgebildet sein, um ein erstes Steuersignal 150 zu erzeugen oder ein Erzeugen eines Steuersignals 150 zu unterbrechen, wenn eine Ausgangscharakteristik mit dem ersten Wert erfasst wird, wobei das Bedienelement 130 in der Ruhestellung angeordnet ist. Wenn eine Ausgangscharakteristik mit dem zweiten Wert oder dem dritten Wert erfasst wird, wobei das Bedienelement 130 in der ersten Betätigungsstellung oder der zweiten Betätigungsstellung angeordnet ist, kann das Steuergerät 140 ausgebildet sein, um ein zweites Steuersignal 150 oder ein drittes Steuersignal 150 zu erzeugen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Steuergerät 140 ausgebildet, um das Steuersignal 150 an eine Schnittstelle zu einer Motorsteuervorrichtung und an eine Schnittstelle zu einer Getriebesteuervorrichtung auszugeben. Hierbei ist das Steuergerät 140 ausgebildet, um ansprechend auf den zweiten Wert der Ausgangscharakteristik des Lichtsignals ein erstes Steuersignal 150 zu erzeugen, das ein Motorstartsignal repräsentiert, und ansprechend auf den dritten Wert der Ausgangscharakteristik des Lichtsignals ein zweites Steuersignal 150 zu erzeugen, das ein Entriegelungssignal zum Lösen einer Getriebeverriegelung und/oder freigeben eines Wählhebels repräsentiert. Beispielsweise kann somit auch ein Fahrzeugstart oder Motorstart durch einen zweistufigen P-Schalter an einem Wählhebel eines Fahrzeugs realisiert werden. Zum Erzeugen des ersten Steuersignals 150 kann das Steuergerät hierbei 140 ausgebildet sein, um zu überprüfen, ob die erste Betätigungsstellung des Bedienelements 130 der Schaltvorrichtung 110 eine definierte Zeitdauer anliegt, beispielsweise mindestens eine halbe Sekunde, um einen Motorstart zu bewirken. Insbesondere mit einer Entriegelungstaste bzw. Unlock-Taste an einem Wählhebel eines Fahrzeugs lässt sich somit auch ein Fahrzeugstart funktionsmäßig verknüpfen. Wird die Schaltvorrichtung 110 für eine bestimmte Zeitdauer, z. B. eine Sekunde, in der ersten Betätigungsstellung betätigt, so kann bewirkt werden, das ein Motor des Fahrzeugs gestartet wird. Wenn die Schaltvorrichtung 110 in die zweite Betätigungsstellung versetzt wird, kann eine Getriebeverriegelung gelöst werden und einen Wechsel in einen anderen Gang bzw. eine andere Fahrstufe ermöglichen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Steuergerät 140 ausgebildet, um das Steuersignal 150 an eine Schnittstelle zu einer Getriebesteuervorrichtung auszugeben. Hierbei ist das Steuergerät 140 ausgebildet, um ansprechend auf den zweiten Wert der Ausgangscharakteristik des Lichtsignals ein erstes Steuersignal 150 zu erzeugen, das ein Vorwahlsignal zum Vorwählen einer Getriebestufe bzw. eines Ganges repräsentiert, und ansprechend auf den dritten Wert der Ausgangscharakteristik des Lichtsignals ein zweites Steuersignal 150 zu erzeugen, das ein Schaltsignal zum Einstellen einer Getriebestufe bzw. Einlegen eines Ganges repräsentiert. Eine Anwendung eines mehrstufigen Tasters als Schaltvorrichtung 110 im Fahrzeugbereich kann beispielsweise eine zweistufige Wipptaste für eine Schaltung in der sogenannten manuellen Gasse sein. Somit kann eine Vorsteuerung von Getrieben bzw. eine Gangvorwahl durch einen zweistufigen Schalter in der manuellen Gasse realisiert werden. Hinsichtlich eines Heraufschaltens (M+) und eines Herunterschaltens (M-) in der manuellen Gasse kann durch die erste Betätigungsstellung der Schaltvorrichtung 110 signalisiert werden, dass als die nächste manuelle Gangwahl ein Hochschalten oder ein Herunterschalten beabsichtigt ist. Aufgrund der zweiten Betätigungsstellung kann der tatsächliche Schaltvorgang ausgeführt werden.
  • Fig. 2A zeigt eine Teilschnittdarstellung einer Schaltvorrichtung 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der Schaltvorrichtung 110 kann es sich um die Schaltvorrichtung aus Fig. 1 handeln. Die Schaltvorrichtung 110 weist den Lichtleiter 120, das Bedienelement 130 und die Einstelleinrichtung 132 auf. In Fig. 2A sind ferner ein Gehäuse 212 der Schaltvorrichtung 110, ein Lichtsignal 222 in dem Lichtleiter 120, ein Druckabschnitt 232 der Einstelleinrichtung 132, eine Federeinrichtung 260 der Schaltvorrichtung 110 und eine Betätigungsachse A bzw. Bewegungsachse des Bedienelements 130 gezeigt. Hierbei ist die Schaltvorrichtung 110 in Fig. 2A in einer Grundstellung des Bedienelements 130 dargestellt.
  • In dem Gehäuse 212 sind ein Teilabschnitt des Lichtleiters 120, ein von der Stellung des Bedienelements 130 abhängiger Teilabschnitt des Bedienelements 130, die Einstelleinrichtung 132 und die Federeinrichtung 260 angeordnet.
  • Gemäß dem in Fig. 2A dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist der Lichtleiter 120 als ein durchgehender Lichtleiter ausgeformt. In dem Lichtleiter 120 breitet sich das Lichtsignal 222 entlang einem Lichtweg aus, wie es durch einen Pfeil in der Figur symbolisch veranschaulicht ist. Der Lichtleiter 120 erstreckt sich hierbei in der in Fig. 2A gezeigten Grundstellung des Bedienelements 130 linear durch die Schaltvorrichtung 110 hindurch. Dabei weist der Lichtschalter 110 innerhalb des Gehäuses 212 eine Haupterstreckungsachse bzw. Längserstreckungsachse auf, die in der in Fig. 2A gezeigten Grundstellung des Bedienelements 130 dem Lichtweg des Lichtsignals 222 entspricht.
  • Das Bedienelement 130 ist als eine Taste ausgeformt. In der in Fig. 2A dargestellten Grundstellung erstreckt sich ein maximaler Teilabschnitt des Bedienelements 130 aus dem Gehäuse 212 heraus. Bei Vorliegen der Betätigungskraft 131 ist das Bedienelement 130 entlang der Betätigungsachse A zwischen den unterschiedlichen Stellungen bewegbar. Dabei erstreckt sich die Betätigungsachse A gemäß dem in Fig. 2A dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung innerhalb von Fertigungstoleranzen normal oder quer zu der Längserstreckungsachse des Lichtleiters 120.
  • Die Einstelleinrichtung 132 weist gemäß dem in Fig. 2A dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung einen Druckabschnitt 232 oder ein Druckelement auf. Dabei weist der Druckabschnitt 232 genau gesagt ein stabförmiges Schnittprofil mit einer Haupterstreckungsachse auf. Die Haupterstreckungsachse des Druckabschnittes 232 erstreckt sich hierbei entlang der Betätigungsachse A des Bedienelements 130. Der Druckabschnitt 232 ist ausgebildet, um abhängig von der jeweiligen Stellung des Bedienelements 130 einen Krümmungsradius des Lichtleiters 120 zu verändern.
  • Hierbei ist die Einstelleinrichtung 132 mit dem Druckabschnitt 232 insbesondere ausgebildet, um in der Grundstellung des Bedienelements 130 von dem Lichtschalter 120 beabstandet angeordnet zu sein und in einer von der Grundstellung abweichenden Stellung des Bedienelements 130 den Lichtleiter 120 zu verbiegen. Von der Grundstellung abweichende Stellungen des Bedienelements 130 sind beispielsweise in den Figuren 2B und 2C dargestellt.
  • Die Federeinrichtung 260 ist ausgebildet, um eine der Betätigungskraft 131 entgegengerichtete Federkraft an das Bedienelement 130 anzulegen. Gemäß dem in Fig. 2A dargestellten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist die Federeinrichtung 260 als eine Tellerfeder ausgeführt. Insbesondere ist die Federeinrichtung 260 ausgebildet, um die mehrstufige Bewegung des Bedienelements 130 zwischen der Grundstellung, der ersten Betätigungsstellung und der zweiten Betätigungsstellung zu regulieren. Der Lichtschalter 120 ist hierbei zwischen der Einstelleinrichtung 132 und der Federeinrichtung 260 angeordnet. Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Schaltvorrichtung 110 eine Mehrzahl von Federeinrichtungen aufweisen.
  • In der in Fig. 2A gezeigten Grundstellung erstreckt sich ein Teilabschnitt des Bedienelements 130 maximal weit aus dem Gehäuse 212 heraus, ist die Einstelleinrichtung 132 mit dem Druckabschnitt 232 von dem Lichtleiter 120 beabstandet angeordnet, erstreckt sich der Lichtleiter 120 innerhalb von Montagetoleranzen linear durch die Schaltvorrichtung 110 hindurch und sind das Bedienelement 130 und die Federeinrichtung 260 kraftmäßig voneinander entkoppelt.
  • Fig. 2B zeigt die Schaltvorrichtung 110 aus Fig. 2A in einer ersten Betätigungsstellung des Bedienelements 130. In der in Fig. 2B gezeigten ersten Betätigungsstellung erstreckt sich ein bezüglich des maximalen Teilabschnitts reduzierter Teilabschnitt des Bedienelements 130 aus dem Gehäuse 212 heraus, ist die Einstelleinrichtung 132 mit dem Druckabschnitt 232 in Anlage gegen den Lichtleiter 120 angeordnet und biegt den Lichtleiter 120 in Anlage gegen die Federeinrichtung 260 durch. Dadurch weist der Lichtleiter 120 einen ersten Krümmungsradius innerhalb des Gehäuses 212 auf. Die Federeinrichtung 260 befindet sich weiterhin in einem unkomprimierten Zustand.
  • Fig. 2C zeigt die Schaltvorrichtung 110 aus Fig. 2A bzw. Fig. 2B in einer zweiten Betätigungsstellung des Bedienelements 130. In der in Fig. 2C gezeigten zweiten Betätigungsstellung erstreckt sich ein minimaler Teilabschnitt des Bedienelements 130 aus dem Gehäuse 212 heraus. Die Einstelleinrichtung 132 ist mit dem Druckabschnitt 232 in Anlage gegen den Lichtleiter 120 angeordnet und biegt den Lichtleiter 120 in Anlage gegen die Federeinrichtung 260 durch. Die Betätigungskraft 131 wird über die Einstelleinrichtung 132 und den Lichtleiter 120 auf die Federeinrichtung 260 übertragen. Die Betätigungskraft 131 weist eine Größe auf, die eine Einfederung der Federeinrichtung 260 bewirkt. Dadurch wird der Lichtleiter 120 im Vergleich zu dem in Fig. 2B gezeigten Zustand stärker durchgebogen. Somit weist der Lichtleiter 120 in dem in Fig. 2C gezeigten Zustand einen zweiten Krümmungsradius innerhalb des Gehäuses 212 auf, der kleiner als der erste Krümmungsradius ist. Die Federeinrichtung 260 befindet sich in einem durch das Bedienelement 130 und die Einstelleinrichtung 132 komprimierten Zustand.
  • Unter Bezugnahme auf die Figuren 2A bis 2C ist zu bemerken, dass die Schaltvorrichtung 110 als ein Taster bzw. Stufenschalter mit Drucksensorik durch Deformation des Lichtleiters 120 ähnlich faseroptischen Drucksensoren ausgeführt ist. Die Transmission für das Lichtsignal 222 in dem Lichtleiter 120 verschlechtert sich, wenn der Lichtleiter 120 bei Betätigung der Schaltvorrichtung 110 bzw. des Bedienelements 130 durch die Einstelleinrichtung 132 durchgebogen bzw. gekrümmt wird. Eine Druckwirkung bzw. Biegewirkung wird durch einen elastischen Mechanismus, hier eine untergelegte Federeinrichtung 260 in Gestalt einer Tellerfeder, in zwei Stufen verändert. Wenn das Bedienelement 130 bzw. die Einstelleinrichtung 132 die Federeinrichtung 260 erreicht, nimmt der Druck bzw. die Federkraft zu. Gemäß einem Ausführungsbeispiel können durch Schichten bzw. Stapeln mehrerer Federeinrichtungen 260, beispielsweise Tellerfedern, mit ansteigender Federsteifigkeit auch mehrstufige Taster realisiert werden.
  • Fig. 3A zeigt eine Teilschnittdarstellung einer Schaltvorrichtung 110 gemäß einem nicht zur Erfindung gehörenden beispielhaften Ausführungsbeispiel Hierbei entsprechen die Schaltvorrichtung 110 und die Darstellung in Fig. 3A der Schaltvorrichtung sowie der Darstellung aus Fig. 2A mit der Ausnahme, dass die Schaltvorrichtung 110 in Fig. 3A ohne Federeinrichtung gezeigt ist bzw. keine Federeinrichtung aufweist. In Fig. 3A ist die Schaltvorrichtung 110 in der Grundstellung des Bedienelements 130 gezeigt.
  • Fig. 3B zeigt die in Fig. 3A dargestellte Schaltvorrichtung 110 in einer Betätigungsstellung des Bedienelements 130. Hierbei endet die Darstellung in Fig. 3B insbesondere der Darstellung aus Fig. 2B oder Fig. 2C.
  • Fig. 4 zeigt eine Teilschnittdarstellung einer Schaltvorrichtung 110 gemäß einem nicht zur Erfindung gehörenden beispielhaften Ausführungsbeispiel. Hierbei entsprechen die Schaltvorrichtung 110 und die Darstellung in Fig. 4 der Schaltvorrichtung sowie der Darstellung aus Fig. 3A mit der Ausnahme, dass in Fig. 4 der Lichtleiter 120 innerhalb der Schaltvorrichtung 110 unterbrochen ist und dass die Schaltvorrichtung 110 als Einstelleinrichtung 132 einen Unterbrechungsabschnitt 432 bzw. Dämpferabschnitt aufweist. In Fig. 4 ist die Schaltvorrichtung 110 in der Grundstellung des Bedienelements 130 gezeigt.
  • Der unterbrochene Lichtleiter 120 weist einen luftgefüllten Zwischenraum zwischen zwei Teilabschnitten des Lichtleiters 120 auf. Die beiden Teilabschnitte des Lichtleiters 120 erstrecken sich entlang einer gemeinsamen Längserstreckungsachse des Lichtleiters 120 innerhalb des Gehäuses 212 der Schaltvorrichtung 110. Das Lichtsignal 222 bzw. der Lichtweg verläuft in der Grundstellung des Bedienelements 130 aus einem eingangsseitigen Teilabschnitt des Lichtleiters 120 durch den Zwischenraum hindurch in einen ausgangsseitigen Teilabschnitt des Lichtleiters 120.
  • Die Einstelleinrichtung 132 ist aus einem optisch undurchlässigen Material ausgeformt. Die Einstelleinrichtung 132 mit dem Unterbrechungsabschnitt 432 ist ausgebildet, um abhängig von einer Stellung des Bedienelements 130 das Lichtsignal 222 in dem Lichtleiter 120 mindestens teilweise durchzulassen oder mindestens teilweise zu unterbrechen. In der in Fig. 4 dargestellten Grundstellung ist die Einstelleinrichtung 132 mit dem Unterbrechungsabschnitt 432 ausgebildet, um das Lichtsignal 222 in dem Lichtleiter 120 durchzulassen. Dabei ist die Einstelleinrichtung 132 mit dem Unterbrechungsabschnitt 432 außerhalb des Zwischenraums zwischen den zwei Teilabschnitten des Lichtleiters 120 angeordnet. In einer Betätigungsstellung kann der Unterbrechungsabschnitt 432 ausgebildet sein, um das Lichtsignal 222 zumindest teilweise zu unterbrechen. Dabei kann sich die Einstelleinrichtung 132 mit dem Unterbrechungsabschnitt 432 in einer Betätigungsstellung des Bedienelements 130 in den Zwischenraum zwischen den beiden Teilabschnitten des Lichtleiters 120 hinein erstrecken. Beispielsweise kann sich der Unterbrechungsabschnitt 432 in der Grundstellung außerhalb des Zwischenraums befinden, in der ersten Betätigungsstellung den Zwischenraum teilweise, beispielsweise zur Hälfte ausfüllen, und in der zweiten Betätigungsstellung den Zwischenraum vollständig ausfüllen.
  • Fig. 5 zeigt eine Teilschnittdarstellung einer Schaltvorrichtung 110 gemäß einem nicht zur Erfindung gehörenden beispielhaften Ausführungsbeispiel. Hierbei entsprechen die Schaltvorrichtung 110 und die Darstellung in Fig. 5 der Schaltvorrichtung sowie der Darstellung aus Fig. 4 mit der Ausnahme, dass in Fig. 5 die Schaltvorrichtung 110 eine Einstelleinrichtung 132 mit einem Unterbrechungsabschnitt 432 bzw. Dämpferabschnitt mit einem zusätzlichen optischen Element 532 aufweist. In Fig. 5 ist die Schaltvorrichtung 110 in der Grundstellung des Bedienelements 130 gezeigt.
  • Die Einstelleinrichtung 132 weist hierbei den Unterbrechungsabschnitt 432 und das optische Element 532 auf. In der in Fig. 5 dargestellten Grundstellung ist das optische Element 532 der Einstelleinrichtung 132 in dem Zwischenraum zwischen den beiden Teilabschnitten des Lichtleiters 120 angeordnet. In der in Fig. 5 dargestellten Grundstellung ist die Einstelleinrichtung 132 ausgebildet, um das Lichtsignal 222 in dem Lichtleiter 120 zumindest teilweise durchzulassen. In einer Betätigungsstellung kann die Einstelleinrichtung 132 ausgebildet sein, um das Lichtsignal 222 mindestens teilweise zu unterbrechen. Dabei kann sich der Unterbrechungsabschnitt 432 der Einstelleinrichtung 132 in einer Betätigungsstellung des Bedienelements 130 in den Zwischenraum zwischen den beiden Teilabschnitten des Lichtleiters 120 hinein erstrecken.
  • Unter Bezugnahme auf die Figuren 4 und 5 ist anzumerken, dass gemäß einem nicht zur Erfindung gehörenden beispielhaften Ausführungsbeispiel die Schaltvorrichtung 110 als ein Taster mit Unterbrechung des Lichtweges ausgeführt sein kann. Bei kleinem Durchmesser des Lichtleiters 120 ergibt sich für das Ausführungsbeispiel aus Fig. 4 ein nahezu digitales Schaltverhalten. Um einen Lichtverlust zu begrenzen, ist in Fig. 5 das optische Element 532 bzw. optische Zwischenglied angeordnet, um eine Reduzierung eines Lichtdurchgangs des optischen Signals 222 in einem betätigten Zustand bzw. einer Betätigungsstellung relativ zu dem Ruhezustand bzw. der Grundstellung zu vermindern.
  • Fig. 6A zeigt eine Teilschnittdarstellung einer Schaltvorrichtung 110 gemäß einem nicht zur Erfindung gehörenden beispielhaften Ausführungsbeispiel. Hierbei entsprechen die Schaltvorrichtung 110 und die Darstellung in Fig. 6A der Schaltvorrichtung sowie der Darstellung aus Fig. 3A mit der Ausnahme, dass in Fig. 6A der Lichtleiter 120 innerhalb der Schaltvorrichtung 110 unterbrochen ist und dass die Schaltvorrichtung 110 als Einstelleinrichtung 132 einen weiteren Lichtleiter 632 aufweist. In Fig. 6A ist die Schaltvorrichtung 110 in der Grundstellung des Bedienelements 130 gezeigt.
  • Der unterbrochene Lichtleiter 120 weist einen luftgefüllten Zwischenraum zwischen zwei Teilabschnitten des Lichtleiters 120 auf. Die beiden Teilabschnitte des Lichtleiters 120 erstrecken sich entlang einer gemeinsamen Längserstreckungsachse des Lichtleiters 120 innerhalb des Gehäuses 212 der Schaltvorrichtung 110. Das Lichtsignal 222 bzw. der Lichtweg verläuft in der Grundstellung des Bedienelements 130 aus einem eingangsseitigen Teilabschnitt des Lichtleiters 120 durch den Zwischenraum hindurch in einen ausgangsseitigen Teilabschnitt des Lichtleiters 120.
  • Der weitere Lichtleiter 632 erstreckt sich von dem Bedienelement 130 in Richtung zu dem Lichtleiter 120. Der weitere Lichtleiter 632 weist einen ersten Abschnitt, einen Knickabschnitt und einem zweiten Abschnitt auf. Der erste Abschnitt erstreckt sich entlang der Betätigungsachse A der Schaltvorrichtung 110. Der zweite Abschnitt erstreckt sich entlang einer gemeinsamen Längserstreckungsachse des Lichtleiters 120 in Richtung zu dem eingangsseitigen Teilabschnitt des Lichtleiters 120 hin. Der Knickabschnitt des weiteren Lichtleiters 632 ist zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt angeordnet.
  • Die Einstelleinrichtung 132 mit dem weiteren Lichtleiter 632 ist ausgebildet, um abhängig von einer Stellung des Bedienelements 130 das Lichtsignal 222 in dem Lichtleiter 120 mindestens teilweise durchzulassen und zusätzlich oder alternativ mindestens teilweise zu dem Bedienelement 130 umzuleiten. In der in Fig. 6A dargestellten Grundstellung ist die Einstelleinrichtung 132 mit dem weiteren Lichtleiter 632 ausgebildet, um das Lichtsignal 222 in dem Lichtleiter 120 durchzulassen. Dabei ist die Einstelleinrichtung 132 mit dem weiteren Lichtleiter 632 außerhalb des Zwischenraums zwischen den zwei Teilabschnitten des Lichtleiters 120 angeordnet.
  • Fig. 6B zeigt die Schaltvorrichtung 110 aus Fig. 6A in einer Betätigungsstellung des Bedienelements 130. Hierbei ist der zweite Abschnitt des weiteren Lichtleiter 632 der Einstelleinrichtung 132 vollständig in dem Zwischenraum zwischen den zwei Teilabschnitten des Lichtleiters 120 angeordnet. Das Lichtsignal 222 tritt aus dem eingangsseitigen Teilabschnitt des Lichtleiters 120 aus und tritt in den weiteren Lichtleiter 632 ein. Dabei verläuft ein Lichtweg zu dem Bedienelement 130 hin. In der in Fig. 6B dargestellten Betätigungsstellung ist die Einstelleinrichtung 132 mit dem weiteren Lichtleiter 632 ausgebildet, um das Lichtsignal 222 vollständig zu dem Bedienelement 130 umzuleiten. Dabei kann sich die Einstelleinrichtung 132 mit dem weiteren Lichtleiter 632 in einer Betätigungsstellung des Bedienelements 130 in den Zwischenraum zwischen den beiden Teilabschnitten des Lichtleiters 120 hinein erstrecken.
  • Gemäß einem weiteren nicht zur Erfindung gehörenden beispielhaften Ausführungsbeispiel kann der zweite Abschnitt des weiteren Lichtleiters 632 in einer weiteren Betätigungsstellung nur teilweise in dem Zwischenraum angeordnet sein, sodass ein erster Anteil des Lichtsignals 222 von dem weiteren Lichtleiter 632 umgeleitet wird und ein zweiter Anteil des Lichtsignals 222 den ausgangsseitigen Teilabschnitt des Lichtleiters 120 passieren kann.
  • Unter Bezugnahme auf die Figuren 6A und 6B ist anzumerken, dass in der dargestellten Schaltvorrichtung 110 eine Umleitung des Lichtweges bzw. des Lichtsignals 222 erfolgt, wenn eine Betätigungsstellung des Bedienelement 130 vorliegt. Es wird bei Betätigung der Taste der weitere Lichtleiter 632 in einen Strahlengang des Lichtsignals 222 gebracht. Bei großflächigen Schaltern mit Beleuchtung lässt sich somit eine Betätigungsstellung durch eine höhere Helligkeit einer Schaltersymbolik des Bedienelement 130 auch optisch signalisieren.
  • Fig. 7A zeigt eine Teilschnittdarstellung einer Schaltvorrichtung 110 gemäß einem nicht zur Erfindung gehörenden beispielhaften Ausführungsbeispiel. Hierbei entsprechen die Schaltvorrichtung 110 und die Darstellung in Fig. 7A der Schaltvorrichtung sowie der Darstellung aus Fig. 3A mit der Ausnahme, dass in Fig. 7A der Lichtleiter 120 innerhalb der Schaltvorrichtung 110 unterbrochen ist, wobei Teilabschnitte des Lichtleiters 120 relativ zueinander geneigte Längserstreckungsachsen aufweisen, und dass die Schaltvorrichtung 110 eine Einstelleinrichtung 132 mit beispielhaft einem Reflektor 732A und zwei Absorbern 732B aufweist. In Fig. 7A ist die Schaltvorrichtung 110 in der Grundstellung des Bedienelements 130 gezeigt.
  • Der unterbrochene Lichtleiter 120 weist einen luftgefüllten Zwischenraum zwischen zwei Teilabschnitten des Lichtleiters 120 auf. Die beiden Teilabschnitte des Lichtleiters 120 erstrecken sich entlang zueinander geneigter Längserstreckungsachsen innerhalb des Gehäuses 212 der Schaltvorrichtung 110. Die Einstelleinrichtung 132 mit dem Reflektor 732A und den Absorbern 732B ist an einer dem Lichtleiter 120 zugewandten Seite des Bedienelements 130 angeordnet. Der Reflektor 732A ist hierbei zwischen einem ersten Absorber 732B und einem zweiten Absorber 732B angeordnet. Dabei ist der Reflektor 732A als ein Spiegel bzw. aus einem optisch reflektierenden Material ausgeformt. Der Reflektor 732A ist ausgebildet, um das optische Signal 222 zu reflektieren. Die Absorber 732B weisen zum Beispiel eine mattschwarze Farbe auf. Dabei sind die Absorber 732B ausgebildet, um zumindest einen Anteil des optischen Signals 222 zu absorbieren.
  • Die Einstelleinrichtung 132 mit dem Reflektor 732A und den Absorbern 732B ist ausgebildet, um abhängig von einer Stellung des Bedienelements 130 das Lichtsignal 222 in dem Lichtleiter 120 mindestens teilweise durchzulassen oder mindestens teilweise zu dämpfen und zusätzlich oder alternativ zu unterbrechen. In der in Fig. 7A dargestellten Grundstellung ist die Einstelleinrichtung 132 mit dem Reflektor 732A und den Absorbern 732B ausgebildet, um das Lichtsignal 222 in dem Lichtleiter 120 durchzulassen. Dabei verläuft das Lichtsignal 222 bzw. der Lichtweg in der Grundstellung des Bedienelements 130 aus einem eingangsseitigen Teilabschnitt des Lichtleiters 120 in Gestalt eines Lichtkegels 722 durch den Zwischenraum hindurch zu dem Reflektor 732A und wird an dem Reflektor 732A in einen ausgangsseitigen Teilabschnitt des Lichtleiters 120 reflektiert.
  • Fig. 7B zeigt die Schaltvorrichtung 110 aus Fig. 7A in einer Betätigungsstellung des Bedienelements 130. In der in Fig. 7B dargestellten Betätigungsstellung ist die Einstelleinrichtung 132 mit dem Reflektor 732A und den Absorbern 732B ausgebildet, um das Lichtsignal 222 in dem Lichtleiter 120 mindestens teilweise zu dämpfen und zusätzlich oder alternativ zu unterbrechen. Dabei verläuft das Lichtsignal 222 bzw. der Lichtweg in der Betätigungsstellung des Bedienelements 130 aus einem eingangsseitigen Teilabschnitt des Lichtleiters 120 in Gestalt des Lichtkegels 722 durch den Zwischenraum hindurch zu dem ersten Absorber 732B und wird durch den ersten Absorber 732B zumindest teilweise absorbiert. Der zweite Absorber 732B ist angeordnet und ausgebildet, um einen zu dem ausgangsseitigen Teilabschnitt des Lichtleiters 120 reflektierten Anteil des Lichtsignals 222 von dem ausgangsseitigen Teilabschnitt des Lichtleiters 120 abzuschirmen.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 7A und Fig. 7B ist anzumerken, dass die Schaltvorrichtung 110 als ein Taster mit stellungsabhängiger Reflexion oder Absorption des Lichtsignals 222 ausgeführt ist. Hierbei wird der aus dem eingangsseitigen Teilabschnitt des Lichtleiters 120 austretende Lichtkegel 722 bzw. Lichtstrahl an einer Unterseite des Bedienelements 130 in den ausgangsseitigen Teilabschnitt des Lichtleiters 120 reflektiert. In der Grundstellung strahlt der eingangsseitige Teilabschnitt des Lichtleiters als 120 auf den Reflektor 732A und somit auf eine helle bzw. spiegelnde Fläche. Wird das Bedienelement 130 gedrückt und damit in eine Betätigungsstellung versetzt, verschiebt sich der Reflektor 732A bzw. die Reflexionsfläche bezüglich des eingangsseitigen Teilabschnitts des Lichtleiters 120. Ein wachsender Teil des Lichtsignals 222 wird auf den Absorber 732B bzw. eine schwarze Fläche gestrahlt, die das Lichtsignal 222 absorbiert. Der zweite Absorber 732B bzw. eine Blende deckt beispielsweise in einer vollständig betätigten Stellung des Bedienelements 130 den ausgangsseitigen Teilabschnitt des Lichtleiters 120 ab. Auf diese Art wird ein relativ analoges Ansprechverhalten der Schaltvorrichtung 110 erhalten, woraus auch darauf geschlossen werden kann, wie weit das Bedienelement 130 gedrückt ist. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann ein optisches Element vor einem Eintritt des Lichtsignals 222 in den ausgangsseitigen Teilabschnitt des Lichtleiters 120 angeordnet sein.
  • Unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 7B werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, Varianten, nicht zur Erfindung gehörende, beispielhafte Ausführungsbeispiele und weitere Aspekte im Folgenden zusammenfassend und mit anderen Worten erläutert.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Einstelleinrichtung 132 der Schaltvorrichtung 110 zumindest einen Polfilter aufweisen. Eine Schwächung des Lichtstromes des Lichtsignals 222 kann hierbei durch polarisierende Filter erreicht werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Schaltvorrichtung 110 als ein Schalter ausgeführt sein.
  • Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann eine Erfassung von Taster- und Schaltersignalen in einem Wählhebel eines Fahrzeugs mit Hilfe von Lichtleitern erfolgen, wobei die Einstelleinrichtung 132, 232, 432, 532, 632, 732A, 732B als ein Trennmechanismus fungieren kann, der ausgebildet ist, um den Lichtstrom des Lichtsignals 222 abhängig von einer Stellung des Bedienelement 130 zu unterbrechen oder zu dämpfen. Hierbei ist auch eine Schaltvorrichtung 110 mit mehrstufiger Ausführung eines Schalters und zusätzlich oder alternativ mit geschlossener bzw. einteiliger Lichtleiter-Schleife oder mit offener bzw. zweiteiliger Lichtleiter-Schleife vorgesehen. Dabei kann der Lichtstrom des Lichtsignals 222 über Reflexion an verschieden absorbierenden Medien durch die Schalterbetätigung geschwächt werden, kann der Lichtstrom des Lichtsignals 222 über polarisierende Filter durch die Schalterbetätigung geschwächt werden und kann zusätzlich oder alternativ ein optisches Zwischenglied Transmissionsverluste im offenen Lichtleiter 120 reduzieren.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine Schaltung des Lichtstroms des Lichtsignals 222 bzw. der Einkopplungseinrichtung 142 bzw. einer Lichtquelle erreicht werden, wobei ein dunkler Zustand so gewählt sein kann, dass bei mehreren Schaltzuständen mit dem dunklen Zustand ein ausfallsicherer Zustand bzw. failsafe-Zustand signalisiert wird. Es kann der Lichtstrom durch den zumindest einen Lichtleiter 120 geschaltet werden. So wird der Lichtstrom für eine Entriegelungstaste bzw. Unlock-Taste an einem Wählhebel eines Fahrzeugs beispielsweise dann eingeschaltet, wenn ein Fahrer das Bremspedal betätigt. Die Schaltung des Lichtstroms kann beispielsweise auch durch ein Getriebe des Fahrzeugs vorgenommen werden. Dies kann als zweite Sicherung gegen Fehlfunktionen des Wählhebels bei der Fahrstufenausgabe genutzt werden.
  • Die beschriebenen und in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiele sind nur beispielhaft gewählt. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele können vollständig oder in Bezug auf einzelne Merkmale miteinander kombiniert werden. Auch kann ein Ausführungsbeispiel durch Merkmale eines weiteren Ausführungsbeispiels ergänzt werden, solange der Schutzbereich der Ansprüche nicht verlassen wird, da die Erfindung durch die angehängten Ansprüche definiert wird.
  • Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine "und/oder" Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
    • Bezugszeichen
    • 100
    Steuersystem
    110
    Schaltvorrichtung
    120
    Lichtleiter
    130
    Bedienelement
    131
    Betätigungskraft
    132
    Einstelleinrichtung
    140
    Steuergerät
    142
    Einkopplungseinrichtung bzw. Lichtquelle
    144
    Erfassungseinrichtung bzw. Fototransistor
    150
    Steuersignal
    212
    Gehäuse
    222
    Lichtsignal bzw. Lichtweg
    232
    Druckabschnitt
    260
    Federeinrichtung bzw. Tellerfeder bzw. elastisches Mittel
    A
    Betätigungsachse bzw. Bewegungsachse
    432
    Unterbrechungsabschnitt
    532
    optisches Element
    632
    weiterer Lichtleiter
    722
    Lichtkegel
    732A
    Reflektor
    732B
    Absorber

Claims (11)

  1. Schaltvorrichtung (110) für ein Steuersystem (100) für ein Fahrzeug, wobei die Schaltvorrichtung (110) folgende Merkmale aufweist:
    zumindest einen Lichtleiter (120) zum Leiten eines Lichtsignals (222), wobei das Lichtsignal (222) bei einem Eintritt in die Schaltvorrichtung (110) eine Eingangscharakteristik aufweist und bei einem Austritt aus der Schaltvorrichtung (110) eine Ausgangscharakteristik aufweist; und
    ein Bedienelement (130) zum Einleiten einer Betätigungskraft (131) in die Schaltvorrichtung (110), wobei das Bedienelement (130) aufgrund der Betätigungskraft (131) zwischen einer Grundstellung, einer ersten Betätigungsstellung und einer zweiten Betätigungsstellung bewegbar ist, wobei das Bedienelement (130) eine Einstelleinrichtung (132; 232; 432; 532; 632; 732A, 732B) zum Einstellen einer Charakteristik des Lichtsignals (222) aufweist, wobei die Einstelleinrichtung (132; 232; 432; 532; 632; 732A, 732B) ausgebildet ist, um in der Grundstellung des Bedienelements (130) die Ausgangscharakteristik des Lichtsignals (222) auf einen ersten Wert einzustellen, in der ersten Betätigungsstellung die Ausgangscharakteristik des Lichtsignals (222) auf einen zweiten Wert einzustellen und in der zweiten Betätigungsstellung die Ausgangscharakteristik des Lichtsignals (222) auf einen dritten Wert einzustellen, wobei der erste Wert, der zweite Wert und der dritte Wert voneinander unterschiedlich sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung (110) einen durchgehenden Lichtleiter als den zumindest einen Lichtleiter (120) und zumindest eine Federeinrichtung (260) zum Anleger einer der Betätigungskraft (131) entgegengerichteten Federkraft an das Bedienelement (130) aufweist, wobei die Federeinrichtung (260) ausgebildet ist, um eine mehrstufige Bewegung des Bedienelements (130) zwischen der Grundstellung, der ersten Betätigungsstellung und der zweiten Betätigungsstellung zu regulieren, wobei die Einstelleinrichtung (132) zumindest einen Druckabschnitt (232) aufweist, der ausgebildet ist, um abhängig von einer Stellung des Bedienelements (130) einen Krümmungsradius des zumindest einen Lichtleiters (120) zu verändern, wobei der Lichtleiter (120) zwischen dem zumindest einen Druckabschnitt (232) und der Federeinrichtung (260) angeordnet ist.
  2. Schaltvorrichtung (110) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinrichtung (132) zumindest einen Dämpferabschnitt (432; 532; 732A, 732B) aufweist, der ausgebildet ist, um abhängig von einer Stellung des Bedienelements (130) das Lichtsignal (222) in dem zumindest einen Lichtleiter (120) mindestens teilweise durchzulassen und/oder mindestens teilweise zu dämpfen oder zu unterbrechen.
  3. Schaltvorrichtung (110) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstelleinrichtung (132) zumindest einen weiteren Lichtleiter (632) aufweist, der ausgebildet ist, um abhängig von einer Stellung des Bedienelements (130) das Lichtsignal (222) in dem zumindest einen Lichtleiter (120) mindestens teilweise durchzulassen und/oder mindestens teilweise zu dem Bedienelement (130) umzuleiten.
  4. Schaltvorrichtung (110) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangscharakteristik und die Ausgangscharakteristik des Lichtsignals (222) eine Lichtintensität oder einen Lichtstrom repräsentieren.
  5. Schaltvorrichtung (110) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wert der Ausgangscharakteristik einen maximalen Wert repräsentiert und der dritte Wert der Ausgangscharakteristik einen minimalen Wert repräsentiert.
  6. Schaltvorrichtung (110) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Grundstellung das Bedienelement (130) und die zumindest eine Federeinrichtung (260) kraftmäßig entkoppelt sind, in der ersten Betätigungsstellung eine Kraftübertragung zwischen dem Bedienelement (130) und der zumindest einen Federeinrichtung (260) minimal ist und in der zweiten Betätigungsstellung eine Kraftübertragung zwischen dem Bedienelement (130) und der zumindest einen Federeinrichtung (260) maximal ist.
  7. Schaltvorrichtung (110) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (130) eine Taste, einen Schalter, eine Wipptaste, einen Wippschalter oder einen Schieber aufweist.
  8. Steuersystem (100) für ein Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem (100) folgende Merkmale aufweist:
    eine Schaltvorrichtung (110) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche; und
    ein Steuergerät (140), wobei die Schaltvorrichtung (110) mittels des zumindest einen Lichtleiters (120) datenübertragungsfähig mit dem Steuergerät (140) verbunden ist, wobei das Steuergerät (140) eine Einrichtung (142) zum Einkoppeln des Lichtsignals (222) mit der Eingangscharakteristik in den zumindest einen Lichtleiter (120) und eine Einrichtung (144) zum Erfassen der Ausgangscharakteristik des Lichtsignals (222) aus dem zumindest einen Lichtleiter (120) aufweist, wobei das Steuergerät (140) ausgebildet ist, um abhängig von einem Wert der Ausgangscharakteristik des Lichtsignals (222) ein Steuersignal (150) zu erzeugen.
  9. Steuersystem (100) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (140) ausgebildet ist, um das Steuersignal (150) an eine Schnittstelle zu einer Motorsteuervorrichtung und/oder an eine Schnittstelle zu einer Getriebesteuervorrichtung auszugeben.
  10. Steuersystem (100) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (140) ausgebildet ist, um ansprechend auf den zweiten Wert der Ausgangscharakteristik ein erstes Steuersignal (150) zu erzeugen, das ein Vorwahlsignal zum Vorwählen einer Getriebestufe repräsentiert, und ansprechend auf den dritten Wert der Ausgangscharakteristik ein zweites Steuersignal (150) zu erzeugen, das ein Schaltsignal zum Einstellen einer Getriebestufe repräsentiert.
  11. Steuersystem (100) gemäß einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (140) ausgebildet ist, um ansprechend auf den zweiten Wert der Ausgangscharakteristik ein erstes Steuersignal (150) zu erzeugen, das ein Motorstartsignal repräsentiert, und ansprechend auf den dritten Wert der Ausgangscharakteristik ein zweites Steuersignal (150) zu erzeugen, das ein Entriegelungssignal zum Lösen einer Getriebeverriegelung repräsentiert.
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